Tempusprojekt: 516678 TEMPUS-1-2011-1-DE-TEMPUS-

JPCR: ANPASSUNG DES LEHRBETRIEBS AN DEN

BOLOGNA PROZESSIM INGENIEURSTUDIUM FÜR

ASERBAIDSCHAN

Vorlesungsskript: Grundlagen der Messtechnik

Für Studiengang: Bachelor-

Automatisierunmgstechnik und Elektrische

Energietechnik

Bakalavr təhsili üçün- Proseslərin

avtomatlaşdırılması və Elektroenergetika

ixtisasları üzrə

Ölçmə texnikasının əsasları

Dr. Ing. Ahmedov Ramiz

Dr. Ing. Aliyev Hikmat

Baku 2015

1

INHALTSVERZEICHNIS

1. Grundlagen der Metrologie

1.1. Die Grundbegriffe und Definitionen der Messungen

1.2. Physikalische Größe. Die Einheiten der physikalischen

Größe

1.3. Arten von Messungen

1.4. Meβverfahren

1.5. Messfehler

1.6. Zufällige Fehler und deren Bewertung

2. Messmittel

2.1. Grundlegende Konzepte

2.2. Merkmale der Messmittel

2.3. Die Strukturschemata der Messmittel

2.4. Maßsysteme

2.5. Kompensatoren

2.6. Messtransformatoren

2.6.1. Elektromagnetische Strom- und

Spannungstransformatoren

2.6.2. Optische Strom und Spannungswandler

3. Analoge Messgeräte

3.1. Komponenten und Eigenschaften der elektromechanischen

analogen Messgeräte

3.2. Elektronische analoge Messgeräte

4. Digitale Messgeräte

4.1. Komponenten und allgemeine Eigenschaften der

Messgeräte

4.2. Klassifizierung und grundlegende Eigenschaften der

digitalen Messgeräte

4.3. Analog-Digital und Digital –Analog-Wandler

4.4. Digital Messgeräte mit Mikroprozessor

5. Spannung, Leistung, Strom und Energiemessung

2

5.1. Messung mit Analoggeräten

5.2. Messung mit Digitalgeräten

6. Frequenz und Phasenmessung

6.1. Frequenzmessung

6.2. Phasenmessung

7. Wiederstands-Kapazität– und Induktivitätsmessung

7.1. Wiederstandsmessung

7.2. Kapazitäts-und Induktivitätsmessung

8. Die Messungen der magnetischen Größen

8.1. Messung von magnetischen Flüsse, von Induktion-und

Magnetfeldstärke

10. Messung nichtelektrischer Großen

10.1. Messung der Temperatur

10.2. Druckmessung

10.3. Beschleunigungsmessung

10.4. Optische Messgeräte

10.4.1. Optische Strom-und Spannungssensoren

10.4.2. Optische Meβverfahren von hohen Spannungen und

Strömen

3

MÜNDƏRİCAT

1.METROLOGİYANIN ƏSASLARI ……..............…........... 6

1.1. Ümumi məlumat……………........................................... 6

1.2. Ölçmələr haqqında əsas anlayışlar və təriflər………....... 6

1.3. Fiziki kəmiyyət. Fiziki kəmiyyət vahidi……………....... 7

1.4. Ölçmələrin növləri............................................................ 9

1.5. Ölçmə metodları...............................................................10

1.6. Ölçmə xətaları..................…………………………......... 11

1.7. Təsadüfi xətalar və onların qiymətləndirilməsi……......... 13

2. ÖLÇMƏ VASİTƏLƏRİ......................................................16

2.1. Əsas anlayışlar................................................................... 16

2.2. Ölçmə vasitələrinin xarakteristikaları……………............17

2.3. Ölçmə vasitələrinin struktur sxemləri……………............19

2.4. Ölçmə sxemləri…………………………………….......... 22

2.4.1.Körpü ölçmə sxemləri............................................... 22

2.4.2.Sabit cərəyan körpüləri……………......................... 22

2.4.3. Dəyişən cərəyan körpülər.......................................... 24

2.4.4. Avtomatik körpülər….............................................. 24

2.5. Kompensatorlar..........................…………………...........27

2.6.Ölçmə transformatorları..................................................... 28

2.6.1.Elektromaqnit cərəyan və gərginlik transformatorları.....28.

2.6.2.Optik cərəyan və gərginlik transformatorları.......... ......33

3. ANALOQ ÖLÇMƏ CİHAZLARI.................................... 35.

3.1.Elektromexaniki analoq ölçmə cihazlarının

tərkibi və ümumi xassələri................................................. 35

3.2.Elektromexaniki cihazların ölçmə mexanizmləri..............

3.3.Elektron analoq ölçmə cihazları.........................................

4. RƏQƏM ÖLÇMƏ CİHAZLARI....................................

4.1.Rəqəm ölçmə cihazlarının tərkibi və ümumi

xassələri.............................................................................41

4.2.Rəqəm ölçmə cihazlarının təsnifatı və əsas

xarakteristikaları.......................................................................43

4.3.Analoq-rəqəm və rəqəm-analoq çeviriciləri.......................46

4.4.Mikroprosessorlu rəqəm ölçmə cihazları............................52

4

5. GƏRGINLIYIN, CƏRƏYANIN, GÜCÜN VƏ ENERJININ

ÖLÇÜLMƏSI................................. ......54

5.1.Gərginliyin analoq cihazları ilə ölçülməsi....................... 54

5.2. Gərginliyin rəqəm cihazları ilə ölçülməsi......... .............57

5.3. Cərəyanın ölçülməsi........................................................5 7

5.4. Aktiv gücün və enerjinin ölçülməsi.................................60

5.5. Reaktiv gücün və enerjinin ölçülməsi.............................64

6. TEZLİYİN VƏ FAZANIN ÖLÇÜLMƏSİ......................69

6.1. Tezliyin ölçülməsi...........................................................69

6.2. Fazanın ölçülməsi..........................................................70

7. MÜQAVİMƏTİN, TUTUMUN VƏ

İNDUKTİVLİYİN ÖLÇÜLMƏSİ.....................................73

7.1. Müqavimətin ölçülməsi.................................... ...............73

7.2. Elektromexaniki ommetrlər.................................... ........74

7.3. Elektron ommetrləri................................................ ........75

7.4. Tutumun və induktivliyin ölçülməsi................................79

8. MAQNİT KƏMİYYƏTLƏRİNİN ÖLÇÜLMƏSİ............83

8.1. Maqnit ölçmələri haqqında məlumat...............................83

8.2.Maqnit selinin, induksiyanın və maqnit

sahə gərginliyinin ölçülməsi.............................................84

8.3.Maqnit materialları və onların xarakteristikaları..............86

8.3.1. Statik xarakteristikalar..................................................86

8.3.2. Dinamik xarakteristikalar.............................................87

9. OPTİK ÖLÇMƏLƏR.........................................................89

9.1. Ümumi məlumat..............................................................89

9.2.Optik ölçmə cihazlarının təsnifatı....................................89

9.3.Optik-lif vericiləri............................................................ 91

9.4. Optik cərəyan və gərginlik vericiləri.............................. 93

9.5. Yüksək gərginlikləri və böyük cərəyanları

optik ölçmə metodları....................................................101

9.6. Optik kabellər və onlarda aparılan ölçmələr.................102

9.6.1. Optik kabellər və onların elementləri.........................102

10. QEYRİ-ELEKTRİK KƏMİYYƏTLƏRİNİN

ÖLÇÜLMƏSİ.................................................................105

10.1.Temperaturun ölçülməsi......................................... ... 105

10.1.1. Kontakt termometrləri.............................................106

5

10.1.2. İstilik şüalanmasına görə cisimlərin

temperaturunun ölçülməsi (pirometriya)............................108

10.1.3. Optik-lif temperatur vericisi.....................................110

10.2. Təzyiqin ölçülməsi......................................................111

10.3. Təcilin ölçülməsi.........................................................113

10.4. Bucaq sürətinin ölçulməsi- optik-lif hiroskopu...........114

10.5. Ölçmə informasiyasının yığılması və emalı.... ...........116

ƏDƏBIYYAT......................................................................119

6

1. METROLOGİYANIN ƏSASLARI

1.1. Ümumi məlumat

Metrologiya elmi ölçmənin nəzəri və təcrübi məsələləri ilə

məşğul olur.Metrologiya daha geniş mənada ölçmələr,ölçmə

metodları və vasitələri, onların təmin edilməsi,tələb olunan

dəqiqlik üsulları haqqında elm kimi başa düşülür.

D. İ. Mendeleyev hələ o vaxtlar qeyd etmişdi ki, “ elm

ölçmələrə başlamaqdan sonra başlanır. Ölçmələrsiz heç bir dəqiq

elm təsəvvür edilə bilməz”

Metrologiya ölçmələrdən, ölçmə metodları və vasitələrinin

bütövlüyünün təmin edilməsindən,tələb olunan dəqiqliyin əldə

edilməsi üsullarından bəhs edən elm olub, ölçmə texnikasının

nəzəri əsasları ilə məşğul olur, yəni elmin ölçmələri öyrənən

sahəsi metrologiyadır. Metrologiya iki yunan sözündən təşkil

edilmişdir: metro – ölçü, loqos – anlayış deməkdir.Deməli,

metrologiya eyni zamanda ölçü anlayışı deməkdir.

Metrologiya elm,texnika və iqtisadiyyatın bütün sahələrin-

də tərəqqinin əsaslı ilkin şərtidir.Elmi problem nə qədər mürəkkəb

olarsa, metrologiyanın əhəmiyyəti bir o qədər böyük olar.

İldən-ilə ölçmənin rolu və əhəmiyyəti yüksəlir.Müasir

metodlardan istifadə edərək alimlər maddələrin tərkibini dəqiq

ölçürlər. Ölçmələr bir çox insanların əsas peşəsidir (texniki

nəzarət şöbələrinin,zavod laboratoriyalarının və sınaq mərkəz-

lərinin işçiləri).Ölçü işi hədsiz böyükdür və hələ açılmayan

ehtiyatlara malikdir,onun istifadə edilməsi texniki tərəqqinin

həyata keçirilməsinin həlledici şərtlərindən biridir.

1.2. Ölçmələr haqqında əsas anlayışlar və təriflər

Fiziki kəmiyyətin qiymətinin təcrübə yolu ilə xüsusi

texniki avadanlığın köməyi ilə tapılmasına ölçmə deyilir.

Ölçmənin məqsədi ölçməyə olan tələbatları təyin edir,

tədqiqat obyektinin maraq kəsb edən fiziki kəmiyyətlərini ayırır

və ölçmənin tələb olunan dəqiqliyini təyin edir.

7

Tədqiqat (ölçmə) obyekti təbii və ya texnoloji mühitə

malik real fiziki obyektdir.

Obyektin modeli obyektin verilən məsələ üçün əhəmiyyət

kəsb edən xassələrini əks etdirən nəzəri-fiziki və riyazi

konstruksiyadır.

Aprior informasiya – ölçmənin effektivliyini təmin edən

amillərdən biridir. Aprior informasiyasız ölçmə mümkün deyil.

Bu informasiya maksimum olduqda (ölçülən kəmiyyətin qiyməti

məlum olduqda) ölçmə lazım deyil.

Ölçülən kəmiyyət obyektin modelinin xüsusiyyətini əks

etdirən və ölçmənin köməyi ilə qiymətinin tapılması zəruri olan

sabit parametrdir.

Ölçmə vasitəsi ölçmələrdə istifadə olunan normallaşdı-

rılmış metroloji xassələrə malik texniki vasitə kimi müəyyən

olunur.

Ölçmənin nəticəsi fiziki kəmiyyətin ölçmədən alınan

qiymətlər çoxluğudur.

Ölçmənin tənliyi ölçmənin formalizə olunmuş yazılışına

deyilir və təcrübi verilənlərlə ölçmə nəticəsi arasındakı əlaqəni

ifadə edir.

Ölçmə nə qədər dəqiq aparılarsa da, həmişə müəyyən

xətaya malik olur ki, bu da bizi maraqlandıran fiziki kəmiy-

yətlərin müəyyən olunmasının dəqiqliyinə mənfi təsir göstərir.

Ölçmə xətası ölçülən kəmiyyətin həqiqi qiyməti ilə ölçmə

nəticəsi arasındakı fərqə deyilir.

1.3. Fiziki kəmiyyət. Fiziki kəmiyyət vahidi

Fiziki kəmiyyətlərin ölçülməci üçün müxtəlif vahidlər

sistemləri təklif olunmuşdur.1960-cı ildə ölçü və çəkilər üzrə X1

Baş konfrans sonuncu yeni sistemi qəbul etmiş,ona Beynəlxalq

vahidlər sistemi “System International” adı verərək, ixtisar

edilmiş “Sİ”, rusca transkripsiyada “СИ” ilə işarə etmişdir.

Fiziki kəmiyyət Beynəlxalq vahidlər sistemi indiki vaxta

kimi bütün mövcud olanlardan daha kamil və universaldır. Stan-

dartlaşdırma üzrə Beynəlxalq təşkilat (İSO) öz tövsiyələrində

8

Beynəlxalq vahid sistemini qəbul etmişdir.Bu sistemin əsas və

əlavə vahidləri 1.1 cədvəlində verilmlşdir.

Cədvəl 1.1 Əsas vahidlər

Vahid

Fiziki kəmiyyətin adı Ölçüs

ü Adı İşarələnməsi

Uzunluq L metr m

Kütlə M kiloqram kg

Müddət T saniyə s

Elektrik cərəyanının gücü İ amper A

Termodinamik temperatur Kelvin K

İşığın gücü J Kandela cd

Maddə miqdarı N Mol mol

Əlavə

Müstəvi bucaq - radian rad

Cisim bucağı - steradian sr

Sİ sisteminin əlavə vahidləri yalnız bucaq sürəti və bucaq

təcilinin vahidlərini yaratmaq üçündür. Bu sistemin əlavə fiziki

kəmiyyətlərinin vahidlərinə radian və steradian aiddir.

Radian (rad) – çevrənin iki radiusu arasındakı bucaqdır və

bu çevrənin qövsünün uzunluğu həmin radiusa bərabərdir.

Praktiki hallarda adətən bucaq kəmiyyətlərinin ölçüsü kimi

aşağıdakı vahidlərdən istifadə olunur:

dərəcə - 1o = 2 /360 rad = 1,7453.10-2 rad;

dəqiqə - 1/ = 1o/60 = 2,9088.10-4 rad;

saniyə - 1// =1//60 = 1o/3600 =4,8481.10-6 rad;

radian – 1 rad = 57o17/45// = 57,2961o = (3.4378.103)/=

2.0627.105)// .

Steradian (sr) təpəsi kürənin mərkəzində olan və onun

səthindən tərəfi kürənin radiusuna bərabər olan kvadratın sahəsi

boyda sahə kəsib ayıran cisim bucağıdır.

Bu bucağı müstəvi bucaqların köməyilə və

)2/cos(12

9

ilə hesablamaqla təyin edirlər.Burada - cisim bucağı, -

müstəvi bucaqdır.

Sİ sisteminin törəmə vahidləri əsas və əlavə vahidlərdən

yaradılır.1.2 cədvəlində törəmə vahidlər göstərilmişdir.

Cədvəl 1.2 Törəmə vahidlər

Kəmiyyət Vahid

Adı Ölçüsü Adı Şərti işarə

Beynəlxalq milli

Tezlik T-1 hers Hz Hs

Enerli, iş, istilik

miqdarı L2MT-2 coul J C

Qüvvə, çəki LMT-2 nyuton N N

Güc, enerji seli L2MT-3 vatt W Vt

Elektrik miqdarı Tİ kulon C Kl

Elektrik gərginliyi,

e.h.q., potensial L2MT-3İ-1 volt V V

Elektrik tutumu L-2M-1T4İ2 farad F F

Elektrik

müqaviməti L2MT-3İ-2 om Ω Om

Elektrik keçiriciliyi L-2M-1T3İ2 simens S Sm

Maqnit induksiyası MT-2İ-1 tesla T Tl

Maqnit induksiya

seli L2MT-2İ-1 veber Wb Vb

İnduktivlik və

qarşılıqlı

induktivlik

L2MT-2İ-2 henri H Hn

1.4. Ölçmələrin növləri

Ölçmə nəticələrinin alınma üsullarına görə ölçmələr

bölünür:

1. Birbaşa ölçmələr. Bu ölçmələrdə nəticə bilavasitə

təcrübədən alınır. Məsələn, cərəyanın ampermetrlə, temperaturun

termometrlə ölçülməsi və s.

10

2. Dolayı ölçmələr. Belə halda nəticə hesablama yolu ilə

axtarılan kəmiyyətlə birbaşa ölçmədən alınan kəmiyyət arasındakı

məlum asılılıqlardan alınır.

3. Birgə ölçmələr. Bu halda nəticə dəyişkən şəraitdə apa-

rılan birbaşa və dolayı ölçmələr sırasından alınır. Ölçmələrin

nəticəsinə görə tənliklər sistemi qurulur və bu sistemin həllindən

axtarılan nəticə tapılır.

4. Müştərək ölçmələr – eyni zamanda bir sıra eyni adlı kə-

miyyətin ölçülməsi ilə yerinə yetirilir,belə ki, axtarılan kəmiy-

yətin qiyməti kəmiyyətlərin bilavasitə ölçülməsi nəticəsində tərtib

edilmiş tənliklər sisteminin həllindən tapılır. Məsələn, ardıcıl və

paralel birləşdirilmiş iki rezistorun müqavimətlərinin qiymət-

lərinin iki tənliklər sisteminin köməyi ilə tapılması.

1.5. Ölçmə metodları

Ölçmə vasitələri və ölçmə prinsiplərindən istifadə üsulun-

dan asılı olaraq elektrik ölçmə metodları bilavasitə qiymət-

ləndirmə metoduna və müqayisə metoduna bölünür.

1.Bilavasitə qiymətləndirmə metodu. Bu halda ölçmə

nəticəsi birbaşa, heç bir əlavə əməliyyat yerinə yetirilmədən alı-

nır. Məsələn, gərginliyin voltmetrlə ölçülməsi.

2.Müqayisə metodu. Bu metodda ölçülən kəmiyyət

nümunəvi ölçü kimi götürülmüş kəmiyyətlə müqayisə edilir.

Müqayisə metoduna aşağıdakılar aiddir: sıfır metodu; diferensial

metod; əvəzetmə metodu; üst – üstə düşmə metodu.

a) sıfır metodu (şəkil 1.1). Bu metoda kompensasiya və

körpü metodları aiddir. Həmin metodda nümunəvi Un kəmiyyəti

ilə ölçülən Ux kəmiyyətinin fərqi ∆U sıfra gətirilir, yəni Un-

Ux=∆U. Əgər ∆U=0 olsa, bu fərqi ölçən deyil, onun olmadığını

göstərən cihaz – “sıfır – indikator” lazım olur. Belə cihazlardan

yüksək dəqiqlik deyil, yüksək həssaslıq tələb olunur.

b) diferensial metod (fərq metodu). Bu halda fərq ölçülür,

yəni Un - Ux = ∆U və ∆U ≠ 0.

Bu metod ölçmə cihazının öz dəqiqliyindən yüksək

dəqiqliklə ölçmə aparılmasına imkan verir.

11

Şəkil 1.1. Sıfır metodu ilə gərginliyin ölçülməsi sxemi

c) əvəzetmə metodu. Bu metodla ölçmə belə aparılır:

ölçülən kəmiyyət uyğun cihazları (məsələn, voltmetri) olan hər

hansı ölçmə dövrəsinə qoşularaq ya müvazinətlənir, ya da

dövrədə müəyyən rejim yaradılır. Sonra ölçülən kəmiyyət əvəzinə

uyğun nümunəvi ölçü qoşulur və o, dövrədə əvvəlki rejim

yaranana qədər tənzim edilir. Bu hal ölçülən kəmiyyətin

qiymətinin nümunəvi ölçünün qiymətinə bərabər olduğu anda

mümkündür. Beləliklə, iki ölçmənin nəticəsinə görə ölçülən

kəmiyyət müəyyən oluna bilər.

d) üst – üstə düşmə metodu. Bu metodda şkalanın

müəyyən bölgülərinin və ya siqnalların üst – üstə düşməsindən

istifadə edilir və o, ölçmə dəqiqliyini artırmaq üçün işlədilən

cihazlarda geniş tətbiq olunur.

1.6. Ölçmə xətaları

Fiziki kəmiyyətin ölçülməsi nəticəsində onun qiyməti

təyin edilir. Ölçmə nəticəsində alınan bu qiymət kəmiyyətin əsil

qiymətindən həmişə fərqlənir. Həmin fərq ölçmə xətası olub,

müxtəlif səbəblərdən yaranır.

Ölçmənin mütləq xətası onun nominal qiyməti ilə ölçünün

təcəssüm etdirdiyi kəmiyyətin əsil qiyməti arasındakı fərqə

bərabərdir.

Ölçmə cihazının mütləq xətası cihazın göstərişi ilə ölçülən

kəmiyyətin əsil qiyməti arasındakı fərqə bərabərdir

Mütləq xətanın ölçülən kəmiyyətin əsil qiymətinə olan

nisbətinə nisbi xəta deyilir.

12

Ölçmə nəticəsi həqiqi qiymətdən artıq alınarsa, xəta

müsbət, əks halda isə mənfi olur.

Bəzi hallarda ölçmə vasitəsinin xarakteristikası kimi

ölçmə vasitələrinin dəqiqiliyi anlayışından istifadə olunur.

Dəqiqlik – ölçmə vasitəsinin xətasının sıfra yaxınlığını əks

etdirən keyfiyyəti kimi başa düşülür.

Ölçülən kəmiyyətin zaman ərzində dəyişməsindən asılı

olaraq ölçmə vasitələrinin aşağıdakı xətaları vardır:

1) statik xəta – zaman ərzində sabit qalan kəmiyyəti ölçdükdə

yaranan xətadır;

2) dinamik xəta – dinamik rejimdəki xəta ilə baxılan zaman

anında ölçülən kəmiyyətin qiymətinə uyğun olan statik

Ölçmə vasitələrinin xətalarının dəyişmə xarakterindən

asılı olaraq mövcuddur:

1) sistematik xətalar – eyni bir kəmiyyətin təkrar ölçülməsində

ya sabit qalır, ya da müəyyən qanunla dəyişir;

2) təsadüfi xətalar – eyni bir kəmiyyətin təkrar ölçülməsində

təsadüfi olaraq dəyişir;

3) kobud xətalar (yanlışlıqlar) – təcrübədə kobud səhvlər

buraxılması nəticəsində gözlənildiyindən artıq alınan

xətalardır.

Yaranma şəraitindən asılı olaraq aşağıdakı xətalar

mövucuddur:

1) əsas xəta – normal şəraitdə istifadə olunan ölçmə

vasitəsinin xətası;

2) əlavə xəta – ölçmə vasitəsinə təsir edən kəmiyyətlərdən

birinin normal qiymətə nisbətən meyletməsi və ya normal

qiymətlər həddindən kənara çıxması nəticəsində yaranan

xətadır.

Bundan əlavə ölçmə cihazlarının dəqiqliyini

qiymətləndirmək üçün gətirilmiş xəta anlayışından da istifadə

olunur.

Gətirilmiş xəta – mütləq xətanın ölçülən kəmiyyətin hər

hansı bir normallaşdırılmış qiymətinə, adətən cihazın şkalasının

maksimum qiymətinə olan nisbətinə deyilir:

13

%100N

,

burada N – cihazın şkalasının maksimum qiymətidir.

Sistematik ölçmə xətalarını yaranma səbəblərinə görə üç

qrupa bölmək olar: instrumental (alət), metod və subyektiv.

Alət xətaları – ölçmə vasitələrinin konsturksiyasındakı

nöqsanlardan, onların hazırlanma texnologiyasına riayət

olunmamasından, ölçmə mexanizmlərinin sürtünməsindən, həssas

elementlərin qeyri-təkmilliyindən və s. səbəblərdən yaranır.

Metod xətaları – ölçmə metodunun dəqiq olmamasından

və yaxud ölçmənin aparılması ilə əlaqədar şəraitin dəqiq

öyrənilməməsindən yaranır.

Subyektiv xətalar – ölçmə aparan şəxsin şəxsi

xüsusiyyətlərindən yaranır, məsələn, ölçmə nəticəsinin düzgün

götürülməməsi və s.

Ölçmə vasitələrində çox vaxt giriş siqnalına mütənasib

olaraq artan xətalar yaranır. Bunlar multiplikativ xətalar adlanır.

Mümkün olan qiymətləri çıxış siqnalının səviyyəsindən

asılı olmayan xətalar additiv adlanır. Additiv xəta ölçülən kə-

miyyətin qiymətindən asılı deyildir; multiplikativ xəta – ona

mütənasibdir (ölçülən kəmiyyətin qiymətinə). Müvafiq olaraq,

nisbi additiv xəta ölçülən kəmiyyətin qiymətinə tərs mütənasibdir;

nisbi multiplikativ xəta isə ondan asılı deyildir. Additiv xətanı

bəzən sıfrın xətası, multiplikativ xətanı isə - həssaslıq xətası da

adlandırırlar. Real şəraitdə ölçmə vasitəsinə hər iki xəta aiddir.

1.7. Təsadüfi xətalar və onların qiymətləndirilməsi

Təsadüfi xətalar ölçmə prosesinə təsadüfi amillərin

təsirindən yaranır. Ölçmənin təsadüfi xətası i-ci ölçmənin nəticəsi

ai ilə kəmiyyətin əsil (həqiqi) qiyməti A arasındakı fərqə

bərabərdir (sistematik xətanın olmadığı fərz edilərsə):

∆ai = ai - A,

ölçmənin nisbi xətası isə βi=∆ai/A.

Bir sıra ölçmələr aparıldıqda xəta iki kəmiyyətlə qiymət-

ləndirilə bilər:

14

1) bir sıra ölçmələrin orta kvadratik meyletməsi

1

1

2

n

an

i

i

(1.1)

2) bir sıra ölçmələrin orta hesabı xətası

n

an

i

i

1 , (1.2)

burada n – ölçmələrin sayıdır.

Ehtimal nəzəriyyəsinə görə bu iki xəta arasında əlaqə

vardır:

8.05

42 (1.3)

Qeyd etmək lazımdır ki, əksər hallarda təsadüfi xətaların

ehtimal sıxlığı normal paylanma (Qauss) qanununa tabe olur. Bu

qanun aşağıdakı kimi ifadə olunur:

2

2

2

2

1

a

ey

,

burada y – ölçmə nəticəsinin paylanma sıxlığı (təsadüfi xəta ∆a-

nın ehtimal sıxlığı); σ – orta kvadratik meyletmədir. Orta

kvadratik meyletmənin kvadratı dispersiya adlanır və ölçülən

kəmiyyətin səpələnmə miqdarını xarakterizə edir.

Normal paylanma aşağıdakı xüsusiyyətlərlə xarakterizə

olunur:

1) nəticə nə qədər dəqiq və ya xəta nə qədər kiçikdirsə,

xətalar bir o qədər tez-tez təkrar olunur;

2) nəticə və xəta bir sıra fasiləsiz qiymətlər ala bilər;

3) xətaların paylanma əyrisi simmetrikdir – eyni qiymətli,

lakin müxtəlif işarəli xətalara eyni dərəcə tezliklə təsadüf olunur.

Qauss paylanma əyrisinin xüsusiyyətlərindən məlumdur

ki,ölçmələrin sayını atrırdıqda xətaların cəmi sıfra yaxınlaşır.

Ölçmə vaxtı xətanın yalnız qiymətinin deyil, həmçinin

onun müəyyən ±ε intervalından kənara çıxmadığını bilmək

lazımdır, yəni

15

P(Aor-ε‹A‹Aor+ε)=α;

burada α – etibarlılıq ehtimalı, ±ε isə etibarlılıq intervalı adlanır;

Aor – ölçmə nəticələrinin orta hesabi qiyməti olub, aşağıdakı kimi

təyin olunur:

n

aaaA n

or

21 , (1.4)

burada a1,a2,...,an – ayrı-ayrı ölçmələrin nəticələri, n – ölçmələrin

sayıdır.

Etibarlılıq intervalı istənilən qiymətdə ola bilər, ən çox

aşağıdakılar tətbiq olunur:

1) ε=±0.674σ≈± 3

2 intervalı α=0.5 etibarlılıq ehtimalına

uyğun gəlir.

2) ε=±σ intervalı standart səhv adlanır və ona α=0.6826

uyğun gəlir;

3) ε=±3σ intervalı ən böyük və ya həddi xətaya uyğun gəlir.

Bu halda α=0.9973, yəni hər 370 ölçmədə yalnız bir xəta həmin

həddən kənara çıxacaqdır.

Praktikada əksər hallarda ölçülən kəmiyyətin həqiqi

qiyməti və buna görə də təsadüfi xətalar naməlum olur. Ehtimal

nəzəriyyəsində sübut olunmuşdur ki, ölçmə nəticələrinin orta

hesabi qiyməti ölçülən kəmiyyətin əsil qiymətinə ən yaxın olan

qiymət hesab edilə bilər. Lakin bu halda da müəyyən xəta nəzərə

alınmalıdır. Bu zaman qalıq xətaları (ρi) anlayışından istifadə

edilir. Bu xətalar bilavasitə təcrübədən tapılır :

ρi=ai - Aor

Qalıq xətaları təsadüfi kəmiyyət olub, aşağıdakı xüsusiy-

yətə malikdirlər: 01

n

i

i və Minn

i

i 1

2 .

Ölçülən kəmiyyətin əsil qiymətini onun orta qiymətilə

əvəz etdikdə ehtimal nəzəriyyəsinə əsasən orta kvadratik

meyletmə, ehtimal xətası və orta hesabi xəta qalıq xətası ilə belə

ifadə oluna bilər:

16

,11

1

2

22

2

2

1

nn

n

i

i

n

(1.5)

,13

2

3

2 1

2

n

n

i

i

(1.6)

115

4

5

4 11

2

nnn

n

i

i

n

i

i

. (1.7)

(1.5), (1.6), (1.7) düsturları hər hansı bir kəmiyyətin bir

sıra ölçmələrinin xətalarını qiymətləndirməyə imkan verir.

Xətalar nəzəriyyəsində bir sıra ölçmələrin xətalarından

başqa ölçmə nəticəsinin xətalarının da qiymətləndirilməsi böyük

əhəmiyyətə malikdir. Bu zaman nəticənin ehtimal E xətası,

nE

, nəticənin orta kvadratik meyletməsi

nS

və

nəticənin orta hesabi xətası n

V

anlayışlarından istifadə

olunur.

2. ÖLÇMƏ VASİTƏLƏRİ

2.1. Əsas anlayışlar

Ölçmələrdə istifadə edilən və normalaşdırılmış metroloji

xarakteristikaları olan texniki vasitələr ölçmə vasitələri adlanır.

Ölçülər – məlum fiziki kəmiyyəti özündə təcəssüm etdirən

ölçmə vasitəsinə deyilir.

Ölçmələrin vəzifəsi – təcrübə yolu ilə xüsusi vasitələrin

köməyi ilə fiziki kəmiyyətlərin qiymətlərinin tapılması və onların

qəbul olunmuş vahidlərlə ifadə edilməsindən ibarətdir.

Ölçmə cihazları – müşahidəsinin bilavəsitə qəbul edə

bildiyi formada ölçmə informasiyası siqnalları, yəni ölçülən fiziki

17

kəmiyyətlə funksional əlaqəli olan siqnallar yaradan ölçmə

vasitələrinə deyilir.

Göstərişləri ölçülən kəmiyyətin dəyişmələrinin kəsilmə-

yən funksiyası olan olçmə cihazlarına analoq cihazları deyilir.

Ölçmə informasiyasının diskret siqnallarını avtomatik

yaradan və göstərişləri rəqəm formasında təsvir olunan ölçmə

cihazlarına rəqəm cihazları deyilir.

Ölçmə cihazları göstərişləri oxuma və qeydetmə

imkanından asılı olaraq iki qrupa ayrılır: göstərici cihazlar və

qeydedici cihazlar. Əgər qeydedici ölçmə cihazı göstərişləri

diaqram formasında qeyd edirsə, belə cihazlara özüyazan cihazlar

deyilir. Göstərişləri rəqəm formasında çap etməyə imkanı olan

qeydedici cihazlar qeydedici cihaz adlanır.

Göstərişləri ölçülən kəmiyyətin zamana görə və ya digər

asılı olmayan dəyişənə görə inteqralı ilə müəyyən olunan cihazlar

inteqrallayıcı cihazlar adlanır.

Ölçmə çeviriciləri – ölçmə informasiyasını almaq,

ötürmək, çevirmək, emal etmək və ya yadda saxlamaq üçün

münasib formada siqnal yaradan ölçmə vasitələridir. Lakin ölçmə

çeviricilərinin yaratdığı siqnalları müşahidəçi bilavasitə qəbul edə

bilmir.

2.2. Ölçmə vasitələrinin xarakteristikaları

Metroloji xarakteristikalar – ölçmə vasitələrinin seçilməsi

və ölçmə nəticələrinin dəqiqliyinin qiymətləndirilməsi üçün-

dür.Ölçmə nəticələrinin əsas metroloji xarakteristikalarından biri

xətadır.

Mühüm metroloji xarakteristikalardan biri cihazın

(çeviricinin) göstərişlərinin (çıxış siqnalının) variasiyasıdır.

Ölçmə cihazının (çeviricinin) giriş kəmiyyətinin eyni bir həqiqi

qiymətinə uyğun olan göstərişlər (çıxış siqnalının qiymətləri)

arasındakı fərq variasiya adlanır.

Metroloji xarakteristikalara ölçmə vasitələrinin dinamik

xarakteristikaları aiddir. Göstərişlərin qərarlaşma müddəti xüsusi

dinamik xarakteristikasıdır. Hərəkət edən hissəsi olan

18

cihazların əksəriyyəri üçün göstərişlərin qərarlaşma vaxtı ən çox 4

san. olur.

Ölçmə vasitələrinin metroloji xarakteristikalarina giriş və

çıxış müqavimətləri də aiddir.Ölçmə vasitəsinin ölçmə dövrəsində

az güc mənimsəməsi üçün giriş müqaviməti böyük olmalıdır.

Çıxış müqaviməti isə ölçmə vasitəsinə qoşula biləcək yükün

qiymətini müəyyən edir və kiçik olması daha çox arzu olunur.

Ölçülən x kəmiyyətinə ölçmə cihazının həssaslığı (S)

əqrəbin (və ya göstəricinin) yerdəyişməsindən həmin kəmiyyətə

görə alınmış törəməyə deyilir:

)(xFdx

dS

(2.1)

Həssaslığın tərs qiymətinə cihazın sabiti deyilir:

SC

1 .

Cihazın göstərişini hiss edilə bilən qədər dəyişdirən giriş

kəmiyyətinin ən kiçik qiymətinə həssaslıq həddi deyilir.

Çeviricinin çevirmə əmsalı onun çıxışındakı siqnalın

dəyişməsinin girişdəki siqnalının dəyişməsinə nisbətinə deyilir.

Çevirmə funksiyası qeyri-xətti olduqda çevirmə əmsalı sabit

olmur. Xarakteristikanın hər hansı bir nöqtəsində çıxış

siqnalından giriş siqnalına görə alınmış törəmə ilə təyin olunur.

Çevirmə əmsalı üç növdə ola bilər: statik, diferensial və

nisbi.

Statik çevirmə əmsalı (ötürmə əmsalı) Kst çıxış siqnalının

y giriş x siqnalına nisbətidir:

x

yKst . (2.2)

Bu, yalnız xətti çevirmə funksiyasına malik olan

elementlər üçün doğrudur. Qrafiki olaraq Kst statik xarakteri-

stikanın meyl bujağının tangensi kimi təsvir olunur:

Kst = tg.

Qeyri – xətti xarakteristikalı elementlər üçün çevirmə

əmsalı sabit kəmiyyət olmur. Bu halda diferensial çevirmə

əmsalından istifadə olunur:

19

dx/dyx/ylimK0x

dif

. (2.3)

Bu əmsalın qiyməti giriş siqnalından asılıdır, başqa sözlə,

dəyişən kəmiyyətdir və dərəjələnmə xarakteristikasının hər hansı

bir nöqtəsində çıxış siqnalından giriş siqnalına görə alınmış

törəmə ilə təyin olunur. Qrafiki olaraq Kdif elementin statik

xarakteristikasına giriş x siqnalının cari qiymətinə müvafiq

nöqtədə çəkilən toxunanın meyl bucağının tangensi kimi təsvir

olunur.

Xətti xarakteristikalı elementlər üçün Kst = Kdif.

Nisbi çevirmə əmsalı Knisbi elementin çıxışındakı siqnalın

nisbi y/y dəyişməsinin elementin girişindəki siqnalın nisbi

dəyişməsinə (x/x) olan nisbətidir:

Knisbi = x/xy/y . (2.4.)

Bu əmsal adsız kəmiyyət olub, konstruksiyalarına və iş

prinsiplərinə görə müxtəlif olan elementlərin parametrlərinin

müqayisəsi üçün daha münasibdir.

Ölçmə vasitələrinin əsas xarakteristikalarından biri onların

etibarlılığıdır. Etibarlılıq dedikdə onun verilmiş xarakteristikaları

müəyyən işləmə şəraitində verilmiş zaman müddətində saxlaması

qabiliyyəti başa düşülür.

2.3. Ölçmə vasitələrinin struktur sxemləri

Ölçmə vasitələri aşağıdakı struktur sxemlər üzrə qurulur:

1) düz çevirmə sxemi (şəkil 2.1)

Şəkil 2.1. Düz çevirməli ölçmə vasitələrinin

struktur sxemi

Sxemin çevirmə əmsalı (həssaslıq) aşağıdakı kimi təyin

edilir:

20

1n

n

1

21n

x

x

x

x

x

x

x

xS

, və ya nkkkS 21

Ç1,Ç2,....,Çn – düz çevirmə dövrəsində ayrıca bəndlər; k1, k2,....kn –

bəndlərin çevirmə əmsalları; x – giriş siqnalı, xn(y) – çıxış

siqnalıdır.

2) kompensasiya ilə çevirmə sxemi (şəkil 2.2).

Kompensasiya tipli ÖV-nin struktur sxeminə baxaq. Belə struktur

sxem müvazinətlənmə metoduna əsaslanır. Ona mənfi əks-rabitəli

struktur sxem də deyilir. Şəkildə göstərilmiş kompensasiya ilə

çevirmə sxemi iki çevirmə dövrəsinə malikdir:

Şəkil 2.2. Kompensasiya ilə çevirməli ÖV-lərin struktur sxemi

düz çevirmə dövrəsi və ƏÇ1, ƏÇ2, ....,ƏÇm bəndlərindən ibarət

olan əks çevirmə dövrəsi.

Əks çevirmə dövrəsi üçün çıxış siqnalı

nmnm xxx 21 (2.5.)

β - əks çevrimə (rabitə) dövrəsinin çevirmə əmsalı;

β1, β2,... - əks-rabitə dövrəsi bəndlərinin çevirmə

əmsallarıdır.

Sxemin girişində x və xm siqnallarının müqayisə və

kompensasiya edilməsi yerinə yetirilir.

Burada iki növ kompensasiya mümkündür:

xm

21

1) tam kompensasiya; bu halda x-lə xm fərqi sıfır olur, yəni

∆x=x - xm= 0.

Belə hal sxemin astatik xarakteristikaya malik olduğunu

göstərir.

2) natamam kompensasiya; bu zaman ∆x ≠ 0.

Belə vəziyyət sxemin statik xarakteristikaya malik

olduğunu göstərir.

(2.5) ifadəsindən alınır:

mm

m

n xxx

11

21

.

Kompesasiya zamanı x = xm olduğuna görə xxn

1 ,

yəni kompensasiya anında sxemin çıxış siqnalı giriş siqnalına

mütənasib olur və düz çevirmə dövrəsinin çevirmə əmsalından

asılı olmur. Çevirmə əmsalı

11

21

m

n

x

xS (2.6.)

Natamam kompensasiya halında nm xx ; Müəyyən

çevrilmələrdən sonra alınır:

xk

kxn

1

Buradan görünür ki, qərarlaşmış rejimdə çıxış siqnalı giriş

siqnalına mütanasibdir və həm əks, həm də düz çevirmə

dövrəsinin çevirmə əmsalından asılıdır. Əgər kβ››1 şərti yerinə

yetirilərsə, xxn

1 olar bu halda düz çevirmə dövrəsinin

çevirmə əmsalının qeyri-stabilliyi qurğunun işinə təsir etmir.

Praktiki cəhətdən kβ nə qədər böyük olsa, k-nın təsiri bir o qədər

az olur.

3) Kombinə edilmiş çevirmə sxemli ÖV – nin iki müxtəlif

variantı şəkil 2.3-də göstərilmişdir.Şəkildən göründüyü kimi

kombinə edilmiş çevirmə sxemi düz və kompensasiya ilə çevirmə

sxemlərinin birləşməsindən yaradılır.

22

Şəkil 2.3. Kombinə edilmiş çevirmə sxemli ölçmə

vasitəsinin struktur sxemi

2.4. Ölçmə sxemləri

Idarəetmə sistemlərində və ölçmə texnikasında

çeviricilərin çıxış kəmiyyətini özündən sonrakı elementlər üçün

əlverişli şəklə çevirmək üçün müxtəlif ölçmə dövrələrindən və

sxemlərindən istifadə olunur ki, bunlardan ən geniş yayılanı

körpü, kompensasiya və diferensial ölçmə sxemləridir.

2.4.1. Körpü ölçmə sxemləri

Körpü sxemləri ölçmə texnikasında geniş tətbiq olnur.

Qurulma sxeminə görə körpü dövrələri dördqollu (birqat)

və çoxqollu olur. Körpünü ölçülən kəmiyyətin qiymətinin oxun-

duğu vəziyyətə gətirmə üsuluna görə əl ilə müvazinətləndirilən və

avtomatik müvazinətləndirilən körpülər mövcuddur.

Körpülər müvazinətləndirilmiş və müvazinətləndirilmə-

miş, birqat və ikiqat kimi qruplara ayrılırlar.

Cərəyanın növündən asılı olaraq sabit cərəyan və dəyişən

cərəyan körpüləri vardır.

2.4.2. Sabit cərəyan körpüləri

Sabit cərəyan mənbəyindən qidalanan dördqollu körpülər

birqat sabit cərəyan körpüləri adlanır. Çox kiçik müqavimətləri

ölçdükdə (adətən ‹10 Om) ikiqat körpülərdən istifadə olunur.

Ikiqat körpülərdə sabit və dəyişən nisbətdə qolları olan

sxemlərdən istifadə olunur.

23

2.4 şəklində birqat sabit cərəyan körpüsünün sxemi

göstərilmişdir.Kirxof qanunlarından istifadə etməklə ölçmə

diaqonalındakı cərəyan üçün ifadəni aşağıdakı kimi yazmaq olar:

Şəkil 2.4. Birqat sabit cərəyan körpüsünün sxemi

214343214321

3241

RRRRRRRRRRRRR

RRRRU

q

,

burada Rq – qalvanometrin daxili müqaviməti,

I, U – körpünü qidalandıran cərəyan və gərginlikdir.

Körpü müvazinət halında olduqda BD diaqonalında

cərəyan sıfra bərabər olur. Bunun üçün aşağıdakı bərabərlik

ödənilməlidir: (I=0)

R1R4=R2R3.

Bu ifadə ölçülən müqavimətin körpünün istənilən qoluna

qoşula və digər üç qolun müqavimətinə görə qiymətinin tapıla

bilməsi imkanını göstərir:

432X R/RRR

Körpünün əsas xarakteristikalarından biri onun həssaslığı

olub, ölçülən kəmiyyətin ən kiçik qiymətini hiss etmə qabiliyyəti

kimi başa düşülür. Sabit cərəyan körpüsü sxeminin cərəyana,

gərginliyə və gücə görə həssaslığını belə ifadə etmək olar:

1k R/S , 1

u

k R/US , 1

P

k R/S ,

24

burada ∆İ, ∆U və ∆P – qolun müqaviməti ∆R1 qədər artdıqda

körpünün diaqonalında müvazinət ətrafında uyğun olaraq cərəyan,

gərginlik və güc artımıdır.

Sıfır-indikator kimi qalvanometrdən istifadə olunduqda

körpünün həssaslığı

11 RRSSS I

kk

,

burada ∆α – qalvanometrin hərəkət edən hissəsinin yerdəyiş-

məsidir.

Müvazinətləndirilmiş sabit cərəyan körpülərində ölçmə

xətalarının əsas mənbələri aşağıdakılardır: a) körpünün müvazinət

şərtinə daxil olan rezistorların müqavimətlərinin dəqiq müəyyən

olunmaması; b) körpünün həssaslığının kifayət qədər olmaması;

c) diskretlik xətası və ya müqavimətlərin R3/R4 nisbətinin

oxunma xətası.

Birqat sabit cərəyan körpülərinin ölçmə hədləri 10-dan 105

Om-a qədərdir.

2.4.3. Dəyişən cərəyan körpüləri

Həm ölçülən kəmiyyətlərə, həm də tətbiq sxemlərinə görə

dəyişən cərəyan körpüləri çox müxtəlifdir. Onlarda körpünün

qollarının və sıfır-indikatorun müqavimətləri kompleks xarakterdə

ola bilər (səkil 2.5).Bu halda sıfır-indikatorun kompleks

müqavimətini Z0 ilə işarə etsək, onda axan cərəyan üçün yazmaq

olar:

2143432143210

3241

ZZ

ZZZZU

Körpünün müvazinəti 3241 olduqda alınır.

Körpünün qollarının tam müqavimətlərinin kompleks

ifadələrinin aşağıdakı formada olduğunu nəzərə alsaq, yəni

25

Şəkil 2.5. Dəyişən cərəyan körpüsünün sxemi

1

11

jez ; 3

33

jez

2

22

jez ; 4

44

jez ,

burada z1, z2, z3, z4 – qolların tam müqavimətlərinin modulları,

φ1, φ2, φ3, φ4 – uyğun qollarda cərəyanın gərginliyə görə sürüşmə

bucağıdır, belə yazmaq olar:

3341

3241

jjezzezz ,

buradan

3241

3241

zzzz .

Göründüyü kimi, dəyişən cərəyan körpülərini müvazinətə

gətirmək üçün onun qarşılıqlı qolları müqavimətlərinin modulları

hasili və faza bucaqlarının cəmi bərabər olmalıdır.

Kompensasiya ölçmə sxemləri. Kompensasiya prinsipinin

mahiyyəti ondan ibarətdir ki, naməlum e.h.q – si (və ya gərginlik)

qiymətcə ona bərabər, istiqamətcə isə onun əksinə olan və qiyməti

yüksək dəqiqliklə təyin olunan gərginlik düşgüsü ilə

kompensasiya olunur (müvazinətlənir).

Diferensial ölçmə sxemləri. Differensial sxem hər birində

ayrıca e.h.q. təsir göstərən bir-birinə bitişik (bir-biri ilə

həmsərhəd) iki konturdan ibarət elektrik dövrəsidir. Ölçmə cihazı

hər iki kontur üçün ümumi olan dövrəyə qoşulur və kontur

26

cərəyanlarının fərqinə işləyir. Differensial ölçmə sxemləri əsasən

dəyişən cərəyanda işləyir.

2.4.4. Avtomatik körpülər

Müvazinətlənmə prosesi avtomatlaşdırılan körpülərə

avtomatik körpülər deyilir. Aktiv Rx müqavimətini ölçən

avtomatik körpünün prinsipial sxemi şəkil 2.6-da göstərilir.

Körpü U mənbəyindən qidalanır.Körpü müvazinətdə

olduqda c və d nöqtələri arasındakı gərginlik sıfra bərabərdir və

M mühərrikinin rotoru hərəkətsizdir.Ölçülən Rx müqaviməti

dəyişdikdə körpünün diaqonalında (c və d nöqtələri arasında)

gərginlik yaranır və onun qiyməti Rx –dan asılı olur. Bu gərginlik

gücləndirici G tərəfindən gücləndirilir və M reversiv

mühərrikinə verilir.Mühərrikin rotoru fırlandıqda R1 dəyişən

müqavimətin sürüngəcini körpünün müvazinətlənməsi istiqa-

mətində hərəkət etdirir və eyni zamanda ölçü cihazında əqrəbi

döndərir; ölçülən kəmiyyət qeyd edilən halda isə diaqramda

kəmiyyəti qeyd edən qələmi hərəkət etdirir.Rotor körpü

müvazinət vəziyyətinə çatana qədər fırlanır. Avtomatik körpülə-

Şəkil 2.6. Avtomatik körpünün sxemi

rin əsas gətirilmiş xətası (0,25 - 1)%; göstəricinin şkala üzrə

hərəkət müddəti (1 – 10 ) san. təşkil edir.

Dəyişən cərəyan körpülərində müvazinətlənmə prosesinin

avtomatlaşdırılması çox mürəkkəbdir.Burada körpünün modula

27

və fazaya görə iki müvazinət şərtini ödəmək üçün iki tənzimləyici

element (mühərrik) olmalıdır.

Dəqiqliyə görə dəyişən cərəyan avtomatik körpüləri sabit

cərəyan avtomatik körpülərindən geri qalır.

2.5. Kompensatorlar

Kompensasiya ölçmə metodunda ölçülən e.h.q. və ya

gərginlik qiyməti yüksək dəqiqliklə məlum olan gərginliklə

kompensasiya olunur (müvazinətlənir).

Kompensasiya metodu əsasında yaradılan cihazlar

kompensatorlar və ya potensiometrlər adlanır. Şəkil 2.7-də

göstərilən sxemlə kompensatorun iş prinsipini aydınlaşdıraq.

Ölçülən Ux gərginliyi (və ya e.h.q. Ex) məlum Uk gərginliyi ilə

müqayisə olunur. Uk-nın qiyməti Rk müqavimətindən və həmin

müqavimətdən axan işçi cərəyan adlanan İi-dən asılıdır:

Uk=İiRk

Uk=Ux olduqda sıfır-indikatorun (Sİ) göstərişi sıfra

bərabər olur. Adətən Sİ kimi yüksək həssas maqnit-elektrik

qalvanometrindən istifadə olunur.

Kompensatorlarda Uk gərginliyi əsas iki üsulla tənzim-

lənə bilər:

Şəkil 2.7. Kompensatorun iş prinsipinin izahına aid

1) Rk = const; İi = var;

2) İi = const; Rk = var.

Birinci üsuldan istifadə etdikdə hər bir müvazinət

vəziyyəti üçün İi cərəyanının qiymətini bilmək lazımdır.

28

İkinci üsuldan istifadə etdikdə hər müvazinət vəziyyəti

üçün Rk-nın qiymətini bilmək lazımdır.

Kompensatorlarda işçi İi cərəyanını müəyyən etmək

üçün normal elementdən istifadə olunur. Normal elementlər

0,001 – 0,02 dəqiqlik sinifli olur.

Dəyişən cərəyan kompensatorlarından elektromaqnit

dövrələrində,qeyri-elektrik kəmiyyətlərinin elektrik üsulları ilə

ölçülməsində, ölçmə, avtomatlaşdırılmış idarəetmə və hesablama

qurğularında istifadə oluna bilər.

Kompensator vasitəsilə e.h.q., gərginlik, cərəyan, faza

sürüşməsi bucağından başqa maqnit selini, maqnit induksiyasını,

maqnit sahə gərginliyini, kompleks müqavimətin aktiv və reaktiv

təşkiledicilərini və s. ölçmək olar. Kompensatorlar vasitəsilə

həmçinin ferromaqnit materiallarının nümunələrində itkiləri

ölçmək mümkündür.

2.6. Ölçmə transformatorları

2.6.1. Elektromaqnit cərəyan və gərginlik

transformatorları

Cərəyan və gərginlik ölçmə transformatorları ilkin

cərəyanları və gərginlikləri ölçmə cihazlarının, mühafizə

relelərinin, avtomatika qurğularının rahat qoşula biləcək

qiymətlərinə qədər azaltmaq üçündür.Ölçmə transformatorları

aşağıdakı əlamətlərə görə təsnif oluna bilər:

1) ölçülən kəmiyyətin növünə görə: gərginlik transformator-

ları; dəyişən cərəyan transformatorları; sabit cərəyan transforma-

torları;

2) transformasiya əmsallarının sayına görə: birdiapazonlu;

çox- diapazonlu;

3) quraşdırma üsuluna görə: daxili quraşdırmalı; xarici quraş-

dırmalı; qurulmalı ; taxmalı; daşına bilən;

4) dielektrikin materialına görə: yağlı; qazla doldurulmuş;

quru.

29

Ölçmə transformatorları aşağıdakı istismar xarakteristika-

larına malikdirlər:

- gərginlik transformatorları (GT) üçün: işçi tezlik (50 Hs);

nominal birinci gərginlik (0,38 kV-dan 750 kV-a qədər); nominal

ikinci gərginlik (100 V); dəqiqlik sinfi (0,05...3,0).

Transformasiya əmsalı nominal birinci gərginliyin nominal ikinci

gərginliyə olan nisbətidir: nomnomv UUK 21 .

-cərəyan transformatorları (CT) üçün: nominal birinci (ilkin)

cərəyan (1A-dən 40 kA-ə qədər); nominal ikinci cərəyan (1; 2;

2,5; 5 A); ikinci dövrənin nominal yükü (2,5; 5; 10; 25; 30; 40;

60; 75; 100 Vt); dəqiqlik sinfi (0,2...10,0). Nominal birinci

cərəyanın Inom1 nominal ikinci cərəyana Inom2 olan nisbəti

transformasiya əmsalıdır: nomnomIK 21 .

Ölçmə cihazları və elektrik dövrələrinin mühafizə

elementləri ölçmə transformatorlarının ikinci dolaqlarının cərəyan

və gərginliklərinə hazırlanır. Ölçmə transformatorlarının ikinci

dolağı hökmən torpaqlanmalıdır.

Cərəyan transformatorlarının qoşulma sxemi şəkil 2.8-də

göstərilmişdir.Onların yükü xarici dövrənin omlarla ifadə olunan

tam müqavimətidir.

Şəkil 2.8. Cərəyan transformatorunun qoşulma sxemi

Cərəyan transformatorları üçün əsas metroloji xarakteris-

tikalar aşağıdakılardır: nominal gərginlik, nominal birinci və

ikinci cərəyanlar, nominal transformasiya əmsalı, cərəyan xətası,

bucaq xətası, tam xəta (nisbi maqnitləndirici cərəyan xarakterizə

30

edir); nominal yük; nominal birinci və ikinci cərəyanların son tam

bölünə bilməsi.

Cərəyan transformatorları şinli, kabelli və aralıq olurlar.

Belə transformatorların bəzi növləri şəkil 2.9-da göstərilmişdir.

Şəkil 2.9. Cərəyan transformatorları

Gərginlik transformatorları gərginliyi ikinci cihazların

hesablandığı gərginliyin standart qiymətinə gətirmək üçündür.

Xidmətçi heyətin təhlükəsizliyini təmin etmək üçün

transformatorların ikinci dolağı torpaqlanır.

Gərginlik transformatorları aşağıdakı növlərdə olurlar:

- torpaqlanan gərginlik transformatoru – birfazalı gərginlik

transformatornun birinci dolağının bir ucu torpaqlanır və yaxud

üçfazalı gərginlik transformatorunun birinci dolağının neytralı

torpaqlanır;

- torpaqlanmayan gərginlik transformatorları – gərginlik

transformatorunun birinci dolağının bütün hissələri gərginliyin

sinfinə uyğun səviyyəyə qədər yerdən izolyasiya edilir;

- kaskadlı gərginlik transformatoru – birinci dolağı bir neçə

ardıcıl birləşdirilmiş seksiyalara bölünmüş gərginlik

transformatoru;

- tutumlu gərginlik transformatoru – tutum bölücüsü olan

gərginlik transformatoru;

- ikidolaqlı gərginlik transformatoru – bir ədəd ikinci dolağı

olan gərginlik transformatoru;

31

- üçdolaqlı gərginlik transformatoru – iki ədəd: əsas və

əlavə ikinci dolağı olan gərginlik transformatoru.

18 KV-a qədər gərginlikli qurğularda birfazalı və üçfazalı,

daha böyük gərginliklərdə isə ancaq birfazalı transformatorlar

tətbiq edilir. 20 kV-a qədər gərginliklərdə bir çox gərginlik

transformatorları mövcuddur: quru, yağlı, tökmə izolyasiyalı.

Gərginlik transformatorlarının əsas parametrlərinə aiddir:

dolaqlardakı gərginliyin, transformasiya əmsalının, gərginliyə

görə xətanın nominal qiymətləri, transformatorun gücü və ikinci

yük.

Bəzi gərginlik transformatorlarının xarici görünüşləri və

konstruksiyaları şəkil 2.10-da göstərilmişdir. Sabit cərəyan və

gərginlik transformatorlarının iş prinsipi sadə maqnit

gücləndiricisinin iş prinsipinə uyğundur. Belə qurğular iki – sabit

və dəyişən dolaqlı ferromaqnit içlikdən, köməkçi dəyişən

cərəyan mənbəyindən və düzləndirici qurğudan təşkil olunur.

Şəkil 2.10. Yağ (a) və tökmə (b) izolyasiyalı birfazalı gərginlik

transformatorlarının xarici görünüşləri və konstruksiyaları (c)

Giriş sabit cərəyanın köməyi ilə içliyin maqnitlənməsi

onun maqnit nüfuzluluğunun dəyişməsinə, o isə öz nəvbəsində

dəyişən cərəyan dolağında induktiv müqavimətin və bu cərəyanın

dəyişməsinə səbəb olur.Çıxış siqnalı dəyişən cərəyanın və

düzləndiricinin dövrəsində yük rezistorlarının köməyi ilə

formalaşır.

Sabit gərginlik transformatoru (şəkil 2.11, a) qalınlığı

0,2mm olan permalloy lentdən hazırlanmış iki toroidal (dairəvi)

içliyə malikdir. Permalloy yüksək ferromaqnit xassəli dəmir və

32

nikel ərintisidir. Hər içlikdə işçi dolağın bir sarğıcı yerləşir; idarə

dolağı hər iki içliyi əhatə edir.

Səkil 2.11. Sabit gərginlik (a) və sabit cərəyan (b)

transformatorları

Dolaqlar 1 mm diametrli mis məftildən hazırlanır. İçliklər

və dolaqlar nəmliyin dolaqlara keçməsinin qarşısını almaq və

transformatorun uzunmüddətli etibarlı işini təmin etmək üçün

epoksid kompaundla doldurulur.

Günyələr transformatoru teplovozda quraşdırmaq

üçündür. Sabit gərginlik transformatorunun idarə dolağı rezistor

vasitəsilə dartı generatorunun sıxaclarına qoşulmuşdur. Buna görə

də transformatorun maqnitləndirici cərəyanı generatorun

gərginliyinə mütənasibdir. Başqa sözlə, dartı generatorunun

gərginliyi artdıqca sabit gərginlik transformatorunun çıxış

cərəyanı da mütənasib olaraq artır. Avtomatika dövrələrində zəif

cərəyanlar istifadə olunur, buna görə də transformatorun

maksimal çıxış cərəyanı 3A-dən böyük olmur.

Sabit cərəyan transformatoru (şəkil 2.11,b) quruluşca sabit

gərginlik transformatorunu xatırladır, lakin onlarda xüsusi idarə

dolağı olmur. Sabit cərəyan transformatorunu maqnitləndirmək

üçün onun toroid şəkilli içliyinin mərkəzi deşiyindən güc

dövrəsinin elastik məftilləri buraxılır.

33

Sabit cərəyan və gərginlik transformatorları teplovozların

dartı generatorlarının gərginliyinin tənzimlənməsində geniş

istifadə olunur.

2.6.2. Optik cərəyan və gərginlik transformatorları

Yüz ildən artıq bir müddətdir ki, elektroenergetikada və

sənayedə dəyişən cərəyanların yüksəkvoltlu ölçmələrində işi

1831-ci ildə Faradey tərəfindən kəşf edilən elektromaqnit

induksiya hadisəsinə və qanununa əsaslanan elektromaqnit

cərəyan və gərginlik transformatorlarından istifadə olunur. 1845-

ci ildə həmin Faradey tərəfindən digər bir hadisə -xətti

polyarizasiya olunmuş işığın müstəvisinin sabit maqnit sahəsində

dönməsi hadisəsi kəşf olundu. Müəllifin şərəfinə bu hadisə

Faradey effekti adlandırıldı, optik və elektromaqnit hadisələri

arasında birbaşa əlaqənin olmasının birinci sübutu oldu.

Keçən əsrin 70-ci illərində dünyada birinci sənaye optik lifi

yarandı. Ondan təkcə optik siqnalların məsafəyə ötürülməsi üçün

yox, həm də Faradey effektinə əsaslanan optik-lif cərəyan

vericilərinin həssas elementi kimi istifadə edilirdi. İlk xarici seriya

ilə istehsal olunan optik cərəyan transformatorları “EVX-2006”

(elektrik veriliş xətləri -2006) sərgisində təqdim olundu. Optik

cərəyan və gərginlik transformatorları və çeviricilərinin seriya ilə

istehsalında dünyada liderlərdən biri olan Kanadanın NxtPhase

Corporation şirkəti özünün birinci yüksəkvoltlu NXCT tipli optik

cərəyan transformatorunu təqdim etdi.

Elektromaqnit cərəyan və gərginlik transformatorları artıq

köhnəlmiş texnologiya sayılır, geniş tətbiq olunmalarına

baxmayaraq, bir sıra çatışmayan cəhətlərə malikdirlər:

1. İstismar xarakteristikalarının (təhlükəsizlik, istismar

məsrəfləri) aşağı düşməsi. Buraya zəlzələyə zəifləmiş davamlılıq;

cərəyan transformatorlarının ikinci dövrələrinin açılma təhlükəsi;

ferrorezonans; yağın olması; böyük çəki və qabaritlər daxildir

2. Ölçmə komplekslərinin metroloji xarakteristikalarının

pisləşməsi. Buraya dielektrik itkilərin artırılmış tangensi və tutum

transformatorlarının korlanmış keçid xarakteristikaları; gərginlik

34

transformatorlarının buraxma zolağının eni və qeyri-bərabərliyi;

dəqiqlik xarakteristikalarına ikinci dövrələrin təsiri aiddir

Optik cərəyan transformatorlarının və çeviricilərinin onların

elektromaqnit analoqları ilə müqayisədə əsas üstünlükləri

aşağıdakılardır:

- gərginliklərin müxtəlif səviyyələrinin (800 kV-a qədər)

həm dəyişən (100 kA-a qədər), həm də sabit və yaxud impuls

(600 kA-a qədər) cərəyanlarının miqyaslı çevrilməsi və ölçülməsi

imkanı;

- elektromaqnit analoqlarına xas olan histerezis, maqnit

doyması və qalıq maqnitlənməsi, bunun da nəticəsində dinamik

diapazon və ölçmə dəqiqliyinin məhdudlaşması hadisələrinin

olmadığı halda işıq siqnallarının az ətalətli optik-elektron

çevrilməsi;

- cərəyan dövrələrinin ölçülməsi və mühafizəsi üçün böyük

dinamik diapazon (0,1-200 % I1nom) və yüksək dəqiqlik (0,1-0,2

%); siqnalların geniş buraxma zolağı (6 kHs-dən az olmayaraq);

- kiçik çəki-qabarit parametrləri; optik-lif cərəyan

vericilərinin konstruksiyalarının sadəliyi və etibarlılığı, elektron-

optik blokların yüksək etibarlığı və öz-özünə diaqnostikası.

Optik cərəyan ölçmə transformatorunun funksional sxemi

şəkil 2.12-də göstərilmişdir.

Şəkil 2.12. Optik cərəyan transformatorunun funksional sxemi

35

Cərəyanın ölçülməsi optik lifin sonunda işıq dalğasının

əks olunması ilə Faradey prinsipinə əsaslanır.

Optik gərginlik ölçmə transformatorlarının funksional

sxemi şəkil 2.13-də göstərilmişdir. Gərginliyin ölçülməsi iki-

kanallı metoddan istifadə etməklə elektrik sahəsinin Pokkels

özəyi ilə ölçülməsinə əsaslanır. Bu metod temperatura, vibrasiya

rəqslərinə və lazer mənbəyindən işığın intensivliyinin dəyiş-

məsinə dayanıqlığı təmin edir.

Şəkil 2.13. Optik gərginlik transformatorunun funksional sxemi

Optik transformatorların qoşulma sxemi şəkil 2.14-də

göstərilmişdir.

Şəkil 2.14. Optik transformatorların qoşulma sxemi

36

3. ANALOQ ÖLÇMƏ CIHAZLARI

3.1. Elektromexaniki analoq ölçmə cihazlarının tərkibi

və ümumi xassələri

Elektromexaniki cihaz üç əsas hissədən – ölçmə dövrəsi

(ÖD), ölçmə mexanizmi (ÖM) və göstərici qurğudan (GQ)

ibarətdir (şəkil 3.1). Ölçmə dövrəsi ölçülən x kəmiyyətini birbaşa

ölçmə mexanizmə təsir edən başqa bir y kəmiyyətinə çevirir.

Şəkil 3.1. Elektromexaniki cihazın struktur sxemi

Beləliklə, elektromexaniki cihazlarda x→y→α çevrilməsi

yerinə yetirilir. Göstərici qurğu (GQ) x kəmiyyətinin qiymətləri

ilə dərəcələnir.

Elektromexaniki cihazlarda ölçülən kəmiyyətin təsirindən

yaranan və hərəkət edən hissəni göstərişlərin artma istiqamətində

döndərən momentə fırlandırıcı moment deyilir. Fırlandırıcı

moment M ölçülən x kəmiyyəti ilə müəyyən edilir və ümumi

halda hərəkət edən hissənin dönmə bucağı α-dan da asılı ola

bilər, yəni M = f(x,α).

Elektromexaniki cihazlar üçün fırlandırıcı momentin

ümumi ifadəsi Laqranj tənliyinə əsasən belə yazılır:

M=d

dWe , (3.1)

burada We – ölçmə mexanizmində toplanmış elektrokinetik

enerjidir (elektromaqnit sahəsinin enerjisidir).

Dönmə bucağı α-nın ölçülən x kəmiyyətindən asılı ol-

ması üçün cihazda fırlandırıcı momentin əksinə yönələn əks-təsir

momenti Mα yaradılır. Onlarda iki əks-təsir yaradan yay olur.

Əks-təsir momentinin yaranma üsuluna görə elektrome-

xaniki cihazlar iki qrupa ayrılır:mexaniki əks-təsir momentli;

37

elektrik əks-təsir momentli.

Birinci qrup cihazlarda əks-təsir momenti elastik

elementlər vasitəsi ilə (yaylar, asqılar və s.) yaradılır. Bu halda

Mα=Wα·α , (3.2)

burada Wα – xüsusi əks-təsir momenti adlanır.

Ikinci qrup cihazlar ölçmə texnikasında loqometrlər ad-

lanırlar. Loqometrlərdə əks-təsir momenti Mα fırlandırıcı moment

kimi yaradılır.

Müvazinət halında fırlandırıcı moment və əks-təsir mo-

mentləri bir-birinə bərabər olur, yəni

M= Mα . (3.3)

Müxtəlif qrup cihazlar üçün momentlərin ifadəsini bilərək,

hərəkət edən hissənin dönmə bucağının ölçülən kəmiyyətindən (x)

və cihaz parametrlərindən (A) asılılığını müəyyən etmək olar.

Ümumi halda

α=f(x,A).

Bu ifadə cihazın şkalasının tənliyi adlanır. Çox halda

aşağıdakı şəkildə yazılır:

d

dW

W

e1 . (3.4)

Cihaza ötürülən elektromaqnit enerjisinin hərəkət edən

hissənin mexaniki yerdəyişmə enerjisinə çevrilmə üsuluna görə

elektromexaniki cihazlar maqnit-elektrik, elektromaqnit,

elektrodinamik (ferrodinamik), elektrostatik, induksiya, istilik

kimi əsas sistemlərə ayrılır.

Elektromexaniki cihazların dinamik xassələrini öyrənmək

üçün cihazın hərəkət edən hissəsinin hərəkət tənliyi mühüm

əhəmiyyətə malikdir. Bu tənlik oxa nəzərən fırlanan cismin

hərəkət tənliyindən alınır, yəni

n

i

iMdt

dJ

12

2.

Burada J- ətalət momenti; Mi – cihazın hərəkət edən

hissəsinə təsir edən uyğun momentlərdir.

38

Deməli,

pMMMdt

dJ

2

2

,

burada Mp- sakitləşdirmə momentidir.

Öz növbəsində Mp=Pdt

d ,

burada P- sakitləşdirmə əmsalıdır.

M, Mα və Mp – nin qiymətlərini yerinə yazsaq, alarıq:

dt

dPW

d

dW

dt

dJ e

2

2

və ya

d

dWW

dt

dP

dt

dJ e

2

2

(3.5)

Sonuncu ifadə cihazın hərəkət edən hissəsinin hərəkət

tənliyidir.

Hərəkət edən hissə dayandıqda bucaq sürəti və bucaq

təcili sıfra bərabər olur, yəni

0dt

d və 0

2

2

dt

d .

Onda hərəkət edən hissənin (3.5) hərəkət tənliyi (3.4)

tənliyinə çevrilir.

3.2. Elektromexaniki cihazların ölçmə mexanizmləri

Elektromexaniki cihazların ölçmə mexanizmləri öz

quruluşlarına və iş prinsiplərinə görə müxtəlif olurlar.

Maqnit – elektrik ölçmə mexanizmlərində (ÖM) fırlandırıcı moment sabit maqnit sahəsi ilə sarğac şəklində

hazırlanmış cərəyanlı naqilin maqnit sahəsinin qarşılıqlı təsirindən

yaranır. Maqnit – elektrik cihaz müntəzəm şkalaya malikdir.Əsas

dəqiqlik sinifləri 0.1; 0.2; 0.5; 1.0 və 1.5-dir.

Maqnit-elektrik ölçmə mexanizmindən dəyişən cərəyan

dövrələrində istifadə etmək üçün dəyişən cərəyan sabit cərəyana

39

çevrilir və sonra maqnit-elektrik ölçmə mexanizmi vasitəsilə

ölçülür. Maqnit – elektrik sistemli cihazlara qalvano-

metrlər də aiddir. Onlar cərəyanı, gərginliyi, elektrik miqdarını

ölçmək üçün istifadə olunan bilavasitə qiymətləndirən cihazdır.

Cərəyan impulslarını və ya kiçik zaman (saniyənin

hissələri qədər) fasiləsində dövrədən axan elektrik miqdarını

ölçmək üçün işlədilən qalvanometrlərə ballistik qalvanometrlər

deyilir. Bu qalvanometrlərdən tutumun, induktivliyin, M-in və

maqnit sellərinin ölçülməsində istifadə olunur.

Maqnit – elektrik loqometrin ölçmə mexanizmində hərə-

kət edən hissə dolaqlarından I1 və I2 cərəyanları axan bir-birilə sərt

bağlanmış iki çərçivədən ibarət olur. Loqometr cərəyanların nisbətini

ölçür: α=f(I1/I2). Loqometrlərdə əks-təsir momenti mexaniki deyil,

elektrik təsiri ilə yaranır.

Elektromaqnit ölçmə mexanizmlərində fırlandırıcı mo-

ment dolaqlarından ölçülən cərəyan axan sarğacın maqnit sahəsi

ilə mexanizmin hərəkət edən hissəsini təşkil edən bir və ya bir

neçə ferromaqnit materialların qarşılıqlı təsirindən yaranır.

Elektromaqnit sistemli cihazlardan sabit və dəyişən cərəyan

dövrələrində ölçmə aparmaq üçün istifadə oluna bilər. Dəyişən

cərəyan dövrəsində onlar cərəyanın (və ya gərginliyin) təsiredici

(orta kvadratik) qiymətini ölçürlər. Elektromaqnit cihazın şkalası

müntəzəm deyildir. Əsas dəqiqlik sinifləri 0.2; 0.5; 1.0; 1.5 olur.

Elektrodinamik ÖM-lərində fırlandırıcı moment dolaqla-

rından cərəyan axan, hərəkət edən və tərpənməz sarğacların

maqnit sahələrinin qarşılıqlı təsirindən yaranır. Elektrodinamik

sistemli cihazlar həm sabit, həm də dəyişən cərəyan dövrələrində

tətbiq oluna bilər. Elektrodinamik ÖM-li cihazı vattmetr kimi də

istifadə etmək olar. Əsas dəqiqlik sinifləri 0.1; 0.2; 0.5 olur.

Qeydedici cihazlarda, dəyişən cərəyan loqometrlərində

titrəyiş, silkələnmə şəraitində ferrodinamik ÖM-lərindən istifadə

olunur. Bu ÖM-lərin elektrodinamik ÖM-lərdən fərqi ancaq

ferrodinamik cihazda maqnit dövrəsinin olmasıdır..Əsas dəqiqlik

sinifləri 0.2; 1.0; 1.5; 2.5, tezlik diapazonu isə 0-1,5 khs-dir.

Elektrostatik ölçmə mexanizmlərində hərəkət edən his-

sənin yerdəyişməsi üçün iki və daha çox elektriki yüklənmiş

40

keçiricinin (lövhələrin) qarşılıqlı təsirindən istifadə olunur.

Elektrostatik cihazlarda Y kəmiyyəti lövhələrə verilən ölçülən U

gərginliyidir.

Elektrostatik voltmetrlərdən sabit və dəyişən cərəyan döv-

rələrində gərginliyi ölçmək üçün istifadə oluna bilər. Tezlik

diapazonu 0-35 Mhs, əsas dəqiqlik sinfləri 0.5; 1.0 və 1.5-dir.

Induksiya ölçmə mexanizmi bir və ya neçə tərpənməz

elektromaqnitdən və alüminium diski şəklində hazırlanmış

hərəkət edən hissədən ibarətdir.Bu mexanizmlərdə fırlandırıcı

moment yaratmaq üçün ən azı iki dəyişən maqnit selinin, yaxud

bir selin fazaca və fəzada yerləri sürüşdürülmüş iki

təşkiledicisinin olması vacibdir. Fırlandırıcı moment maksimum

qiymətini sellər arasındakı faza fərqi 90o olduqda alır.Induksiya

cihazlarının əsas dəqiqlik sinifləri 1.0; 1.5; 2.0; 2.5 –dir, lakin 0.5

dəqiqlik sinfi cihazlar da hazırlanır.

İnduksiya cihazları vasitəsilə elektrik enerjisini ölçmək

olur. Elektrik enerjisi sayğaclar vasitəsilə ölçülür. Elektrik

enerjisinin induksiya sayğacları 50 Hs işçi tezliyə hazırlanır.

3.3. Elektron analoq ölçmə cihazları

Elektron analoq ölçmə cihazlarında ölçmə informasiya

siqnallarının çevrilməsi analoq elektron qurğularının köməyilə

yerinə yetirilir. Belə qurğuların çıxış siqnalı ölçülən kəmiyyətin

kəsilməz funksiyasıdır.

Əksər elektron cihazlarında çıxış qurğusu kimi maqnit-

elektrik mexanizmləri, bəzi cihazlarda (məsələn, ossiloqraflarda,

spektr analizatorlarında və s.) isə elektron - şua borularından

istifadə olunur. Elektron cihazları elektromexaniki cihazlarla

müqayisədə şağıdakı müsbət cəhətlərə malikdirlər.

Giriş müqavimətinə (ölçülən dövrədən elektrik enerjisi

sərfinə), cəldişləməyə, tezlik diapazonuna görə onlar daha

üstündür. Elektron cihazlarında istifadə olunan sxemotexniki

həlledilmələr, element bazası, hazırlanma texnologiyasının

yaxşılaşdırılması ilə onların dəqiqliyi xeyli artmışdır.

41

Analoq elektron cihazlarını 4 əsas qrupa ayırmaq olar:

birinci ən böyük qrupa siqnalların parametrlərini və xarak-

teristikalarını ölçən cihazları (voltmetrləri, tezlikölçənləri və s.)

aid etmək olar. Ikinci qrupa elektrik və elektron sxemlərinin

parametrlərini və xassələrini, həmçinin aktiv və passiv ikiqütblü,

dördütblülərin xarakteristikalarını ölçmək üçün olan cihazlar

aiddir. Bunlara müqavimət, tutum, induktivlik, elektron lampaları

və tranzistorların parametrlərini ölçən cihazları misal göstərmək

olar. Üçüncü qrupa müxtəlif səviyyəli, formalı və tezlikli siqnallar

mənbəyi olan ölçmə generatorları daxıldır. Dördüncü qrupa isə

ölçmə sxemlərinin elementləri – fazafırlandırıcılar, attenyuatorlar

(siqnal zəiflədiciləri) və s. aiddir.

4. RƏQƏM ÖLÇMƏ CIHAZLARI

4.1. Rəqəm ölçmə cihazlarının tərkibi və ümumi xassələri

Rəqəm ölçmə cihazları (RÖC) elə cihazlardır ki, onlarda

giriş siqnalı diskret çıxış siqnalına çevrilir və rəqəm formasında

təsvir olunur. Siqnalın analoq formasının rəqəm formasına

çevrilməsi prosesi analoq-rəqəm çevrilməsi, bu çevrilməni yerinə

yetirən çevirici isə analoq-rəqəm çeviricisi (ARÇ) adlanır.

RÖC-ün və daha geniş mənada rəqəm ölçmə qurğusunun

ümumiləşdirilmiş struktur sxemi şəkil 4.1-də göstərilir.

Şəkil 4.1. Rəqəm ölçmə qurğusunun ümumiləşdirilmiş

struktur sxemi

Şəkildə AÇ analoq çeviricisi; ARÇ - əsas ölçmə

əməliyyatlarını (kvantlama, kodlaşdırma) yerinə yetirən analoq-

x

42

rəqəm çeviricisi; İHQ – ölçmə informasiyasının ilkin emalını

yerinə yetirən ixtisaslaşdırılmış hesablama qurğusu; İQ –

indikasiya qurğusu; İdQ – idarəetmə qurğusu; QQ – qeydetmə

qurğusudur (əsasən rəqəm çap edən qurğu).

RÖC üçün bu blokların hamısının olması vacib deyildir.

O, yalnız ARÇ-dən də ibarət ola bilər; lakin ARÇ-siz RÖC ola

bilməz. RÖC-lərdə kod hasil olunması üçün ölçülən kəmiyyət

zamana görə diskretləşdirilir və səviyyəyə görə kvantlanır.

Ümumi halda kəsilməyən kəmiyyət x(t) kimi verilmiş D

diapazonunda və İ zaman intervalında sonsuz sayda qiymətlər

alan kəmiyyət başa düşülür (şəkil 4.2 a).

Diskretləşdirmə - zaman ərzində kəsilməyən kəmiyyət-

lərin diskretlənmiş kəmiyyətlərə çevrilməsidir (şəkil 4.2 b).

Şəkil 4.2. Ölçülən kəmiyyətin zamana görə diskretləşdirilməsinin

və səviyyəyə görə kvantlanmasının

qrafik təsviri

Diskretləşdirmə addımı – iki ən yaxın diskretləşdirmə

anları arasındakı ∆t müddətidir. Verilmiş intervalda bu addım

həm sabit (müntəzəm diskretləşdirmə), həm də dəyişən (qeyri-

müntəzəm diskretləşdirmə) ola bilər.

Kvantlama – qiymətcə kəsilməyən kəmiyyətin kvant-

lanmış kəmiyyətə çevrilməsidir (şəkil 4.2,c). Kvantlama addımı –

iki ən yaxın kvantlama səviyyəsi arasındakı ∆x fərqinə deyilir.

Bu addım sabit və dəyişən ola bilər. Kvantlanmış kəmiyyət

verilmiş D diapazonunda müəyyən sonlu sayda qiymətlər alan

kəmiyyətdir.

43

4.2. Rəqəm ölçmə cihazlarının təsnifatı və əsas

xarakteristikaları

Giriş fizki kəmiyyətlərin növünə görə RÖC-ləri aşağıdakı

əsas parametrləri ölçən cihazlara ayıtmaq olar:

- zaman parametrlərini (tezlik, period, zaman intervalı, faza);

- sabit gərginliyi (cərəyanı);

- dəyişən gərginliyi (cərəyanı);

- elektrik dövrələrinin R, L, C parametrlərini;

- fəza parametrlərini (xətti və bucaq yerdəyişməsini).

Çevirmə üsulundan asılı olaraq RÖC-lər birbaşa (düz) çe-

virməli və müvazinətləndirmə ilə çevirməli RÖC-lərə ayrılırlar.

Birbaşa çevirməli RÖC-lərdə çıxış ilə girişi əlaqələndirən

ümumi əks əlaqə olmur. Siqnalın keçmə dövrəsində hər biri

məxsusi (daxili) əks əlaqə ilə əhatə olunmuş bir neçə çevirici (Ç)

ola bilər (şəkil 4.3).

Şəkil 4.3. Birbaşa çevirməli rəqəm ölçmə cihazının

struktur sxemi

Belə RÖC-lər yüksək cəldişləmə qabiliyyəti ilə və

nisbətən aşağı dəqiqliklə xarakterizə olunurlar.

Müvazinətləndirmə ilə çevirməli RÖC-lərdə çıxış ilə

girişi əlaqələndirən ümumi əks əlaqə olur, başqa sözlə, giriş

kəmiyyəti x çevrilmə prosesində y çıxış kəmiyyəti ilə müvazi-

nətləndirilir (şəkil 4.4). Belə RÖC-lər nisbətən yüksək dəqiqliklə

və kiçik cəldişləmə qabiliyyəti ilə xarakterizə olunurlar.Birbaşa

(düz) çevirməli RÖC-lər öz növbəsində aşağıdakı cihazlara

ayrılırlar:

- fəza parametrinə çevirməli RÖC – bu halda ölçülən kəmiyyət

əvvəlcə hər hansı bir göstəricinin dönmə bucağına,

yerdəyişməsinə və s. çevrilir;

44

Şəkil 4.4. Müvazinətləndirmə ilə çevirməli rəqəm ölçmə cihazının

struktur sxemi

- say-impuls çevirməli RÖC – bu halda ölçülən elektrik kəmiyyəti

impulslar miqdarına çevrilir və bu impulsların ölçülən

kəmiyyətin hər bir qiymətinə müvafiq olan sayı rəqəm sayğacı

ilə sayılır;

- tezliyə çevrilməli RÖC – ölçülən elektrik kəmiyyəti elektrik

siqnalları ardıcıllığına çevrilir və bu siqnalların tezliyi məlum

zaman intervalında rəqəm sayğacında sayılan siqnalların sayına

görə müəyyən olunur;

- müddətə çevrilməli RÖC – ölçülən elektrik kəmiyyəti zaman

intervalına çevrilir və bu intervalın müddəti məlum tezlikli

impulslarla doldurulmaqla və impulsların rəqəm sayğacında

sayılması ilə müəyyən olunur;

- amplitudaya çevrilməli RÖC – ölçülən elektrik kəmiyyəti

elektrik siqnalının amplitudasına çevrilir və bu amplitudanın

qiyməti ümumi əks rabitəsiz analoq-rəqəm çeviricisinin (ARÇ)

köməyi ilə dayaq elektrik kəmiyyətləri yığımı ilə müqayisə

edilməklə müəyyən olunur.

Müvazinətləndirmə ilə çevrilməli RÖC-lər qapalı sxem

üzrə qurulurlar. Belə RÖC-lər əsas etibarilə sabit gərginlik rəqəm

voltmetrləri, sabit və dəyişən rəqəm körpüləri, müvazinət-

ləndirməli rəqəm fazometrləri şəklində yaradılırlar.

Rəqəm ölçmə qurğularının əsas texniki xarakteristikala-

rına aiddir:

-şkalanın bir bölgüsünün qiyməti. Şkalanın bir bölgüsünün

qiyməti şkalanın iki qonşu qiymətləri arasındakı fərqə deyilir.

RÖC-ün bölgüsünün qiyməti aşağıdakı kimi təyin edilir:

45

gm

maksXZ

10 (4.1)

burada Xmax – ölçmə həddinin maksimal qiyməti; mg – onluq

rəqəm qiymətinin mərtəbələrinin sayıdır.

-giriş müqaviməti. Bu müqavimət ölçmə vaxtı ölçülən

siqnal mənbəyindən alınan gücü xarakterizə edir və bu səbəbdən

onun qiyməti istənilən rəqəm ölçmə qurğusu üçün mühüm

əhəmiyyətə malikdir.

-cəldişləmə- giriş kəmiyyətinin ölçülməsinin (RÖC-lər

üçün) və yaxud çevrilməsinin (ARÇ-lər üçün) bir tam tsiklinə

tələb olunan maksimal zaman intervalı ilə müəyyən edilir.

-statik xətaları, adətən, aşağıdakı dörd təşkiledicidən ibarət

olur:

- diskretləmə xətası ∆xd;

- kvantlama səviyyələrinin realizasiya xətaları ∆xr;

- müqayisə qurğusunun həssaslıq həddi olmasından yaranan xəta

∆xh;

- rəqəm ölçmə qurğusuna əngəllərin təsirindən yaranan xətalar

∆xm.

Əsas xətanın ∆xr, ∆xh və ∆xm təşkilediciləri rəqəm ölçmə

qurğusunun mükəmməlliyindən yarandığı üçün onlar alət xəta-

sının təşkilediciləri adlanır; diskretləmə xətası isə metodik xətadır.

Ümumiyyətlə, alət xətasını ∆a, metodiki kvantlama xəta-

sını isə ∆k ilə göstərsək, bu halda ölçmənin ümumi xətası

∆= ∆a+∆k olacaqdır. Ümumi xətanın ±Z (oxumanın kiçik mərtə-

bəsinin vahidi) hədlərindən kənara çıxmaması üçün

∆a ≤ 0.5Z şərti ödənilməlidir.

-dinamik xətalar. Dinamik xətalar birinci və ikinci növ

xətalara ayrılır. Birinci növ xətalar cihazın elementlərinin

ətalətliliyi ilə müəyyən olunur və qurğunun dinamik

xarakteristikalarına təsir edir.

Ikinci növ dinamik xəta ölçmənin bir zaman anında,

məsələn, t2-də aparılması , ölçmə nəticəsinin isə ya çevrilmə

dövrünün başlanğıcı t1-ə, yaxud da sonu t3-ə aid edilməsi

nəticəsində yaranır. Ikinci növ gətirilmiş dinamik xəta

46

max

`

max x

Tx

x

x D

, (4.2)

burada ∆x – ölçülən kəmiyyətin TD müddəti ərzində maksimum

dəyişməsi; xmax – ölçülən kəmiyyətin maksimal qiyməti; x` -

ölçülən kəmiyyətin TD müddəti ərzində orta dəyişmə sürətidir.

Tezliyi f olan sinusoidal giriş siqnalı üçün ikinci növ gə-

tirilmiş xətanın maksimal qiyməti γ=2πf TD olacaqdır.

-əngəllərdən qoruma qabiliyyəti. Əngəllər göndərilən siqnalı

təhrif edən müxtəlif təsirlərə deyilir. Rəqəm ölçmə qurğusunun

əngəllərdən qorunma qabiliyyəti dedikdə onun ölçülən kəmiyyətin

qiymətini düzgün əks etdirməsi başa düşülür və əngəllərin rəqəm

ölçmə qurğusunun girişində aradan qaldırılma dərəcəsi ilə

xarakterizə olunur.

-etibarlılıq. Etibarlılıq dedikdə qurğunun müəyyən

müddət ərzində istismar göstəricilərini tələb olunan hədlərdə

saxlaya bilmək qabiliyyəti başa düşülür.RÖC-lərin etibarlılıq

xarakteristikaları üçün etibarlılıq göstəricilərindən istifadə olunur.

Gərginlik, cərəyan və müqavimət RÖC-ləri üçün aşağıdakı əsas

etibarlılıq göstəriciləri tətbiq edilir: müntəzəm işləmək,

uzunömürlülük, təmirəyararlılıq.

Nəzərə almaq lazımdır ki, RÖC-lər çoxlu miqdar

elementlərdən ibarət olan mürəkkəb qurğulardır. Tətbiq olunan

elementlərin etibarlılığı artdıqca RÖC-ün etibarlılığı artacaqdır.

4.3. Analoq-rəqəm və rəqəm-analoq çeviriciləri

RÖC-lərin ən mühüm eiementlərindən biri də analoq-

rəqəm çeviriciləridir (ARÇ).

ARÇ - lər müxtəlif prsniplərdə qurulurlar. Təcrübədə daha

çox ardıcıl say çeviriciləri, müddət - impuls çevirməli; tezlik - im-

puls çevirməli, mərtəbəli müvazinətləndirməli ARÇ - ləri tətbiq

edirlər.

Müddət-impuls çevirməli ARÇ-ləri. Müddət-impuls metodu-

nun əsasını ölçülən kəmiyyətin zaman intervalına çevrilməsi və

sonradan həmin intervalın stabil tezlikli impulslarla doldurulması

47

təşkil edir. Bu metoda əsaslanan ARÇ-lər zaman intervalını, gər-

ginliyi, tezliyi, fazalar fərqini və digər kəmiyyətləri koda

çevirmək üçün istifadə olunur.

Müddət-impuls çevirməli ARÇ-lərin ümumiləşdirilmiş funk-

sional sxemi 4.5,a şəklində göstərilmişdir. Bu, iki çeviricidən

təşkil olunmuşdur.

Birinci çevirici giriş x kəmiyyətini t zaman intervalına,

ikincisi isə - t zaman intervalını rəqəm koduna (impulslar

ardıcıllığına) çevirir. Əgər birinci çeviricinin strukturu ölçülən x

kəmiyyətinin növündən asılı olaraq müxtəlif ola bilirsə, zaman

intervalı-kod çeviricisinin strukturu bütün ARÇ-lər üçün eynidir.

Bu çeviricinin sxemi şəkil 4.5,b-də göstərilmişdir. xt zaman

intervalı

Şəkil 4.5. Müddət – impuls çevirməli ARÇ-nin (a) və zaman

intervalı – kod (b) çeviricisinin sxemləri

t1 və t2 anlarında iki qısa 1tU və 2tU impulsları ilə verilir. Bu

impulslar 12 tttx müddətli düzbuaqlı impuls hasil edən

formalaşdırıjı bloka (FB) daxil olur. Müddət selektorunun (MS)

birinci girişinə qeyd olunan dU impulsu, digər 2 girişinə isə say

impulsları generatorundan (İG) müəyyən cf tezlikli impulslar

sU ardıcıllığı verilir. Say impulsları çıxışa MS düzbucaqlı dU

48

impulsunun təsiri ilə açıq olduqda, başqa sözlə, xt zaman

intervalı ərzində ötürülür. Say impulsları periodu cc fT /1 xt

zaman intervalından çox-çox kiçik seçildiyindən MS-dən keçən

say impulslarının sayı

cxcx ftTtN /

və yaxud

cfNt / .

Beləliklə, hər bir zaman intervalına ARÇ-nin çıxışında im-

pulsların müəyyən sayı, başqa sözlə, rəqəm kodu uyğun gəlir.

Tezlik-impuls çevirməli ARÇ-ləri. Belə çeviricilərdə giriş

analoq kəmiyyəti (məsələn, xU gərginliyi) əvvəljə xf impulslar

tezliyinə çevrilir (Ux fx N). Rəqəm kodu isə müəyyən 0T

müddətinin həmin impulslarla doldurulmasından alınır.

Bu növ çeviricilər içərisində impuls əks rabitəli gərginlik-tez-

lik )( fU çeviriciləri daha perspektivli hesab edilir. Bu cür

çeviricinin sxemi 4.6 şəklində göstərilir.

Şəkil 4.6. Tezlik – impuls çevirməli ARÇ-nin

struktur sxemi (a) və zaman diaqramı (b)

49

Çevrilən xU gərginliyi Int inteqratorunda inteqrallanır,

alınan gərginlik bir girişinə Uh hədd gərginliyi verilən hədd

elementinin (HE) digər girişinə verilir. İnteqratorun çıxış

gərginliyi inU ilə Uh-nin bərabərliyi anında HE əks rabitə

çeviricisini (ƏRÇ) işə qoşur. ƏRÇ ярt zamanı ərzində яряр tU

volt saniyə sahəli impuls yaradır. Çeviricinin bir işləmə tsikli xU

gərginliyinin qiymətindən asılı olan rix ttT müddəti ilə

müəyyən olunur.Tezlik - impuls çevirməli ARÇ-nin çevirmə

tənliyini belə yazmaq olar:

fx = xrr

x

x

кUtU

U

R

R

T

1

21,

yəni çeviricinin parametrləri C tutumunun və Uh hədd gərgin-

liyinin qiymətindən asılı olmayıb, inteqratorun giriş

müqavimətlərinin nisbəti və əks rabitə impulsu sahəsinin stabilliyi

ilə müəyyən olunur.Bu cür çeviricilərin ümumi çevirmə xətası

0,1%-dən aşağı olmur.

Mərtəbəli müvazinətləndirmə ilə ARÇ-ləri. Bu növ çevirici-

nin iş prinsipini gərginlik-rəqəm kodu çeviricisinin misalında izah

edək. Mərtəbəli müvazinətləndirmə ilə çevirməli ARÇ-nin

struktur sxemi 4.7 şəklində göstərilir. Ölçülən xU gərginliyi

müəyyən qanun üzrə, məsələn, ikilik say sisteminin mərtəbələrinə

müvafiq tərtib olunmuş nUUU 00201 ... nümunəvi

gərginliklərlə müqayisə olunur. Bu gərginliklər idarə qurğusunun

(İQ) komandalarına əsasən rəqəm-nümunəvi gərginlik

çeviricisindən müqayisə qurğusuna (MQ) daxil olur. Kod-

nümunəvi gərginlik çeviricisi kimi rəqəm-analoq çeviricisi (RAÇ)

istifadə olunur. Mərtəbəli müvazinətləndirmə ilə çevirməli ARÇ-

nin iş ardıcıllığı takt impulsları generatorunun (TİG) köməyi ilə

təmin olunur. Birinci taktda xU gərginliyi nümunəvi gərginlik-

lərdən ən böyüyü ilə - 01U ilə müqayisə olunur. Əgər 01UUx

isə idarə qurğusu çıxışa "0" kodunu ötürür.

50

Şəkil 4.7. Mərtəbəli müvazinətləndirmə ilə çevirməli ARÇ-nin

struktur sxemi

Beləliklə, çıxış ikilik kodun yüksək mərtəbəsi sıfır

olacaqdır. Bundan sonra 01U gərginliyi MQ-dən götürülür, oraya

20102 /UU gərginliyi verilir. Bu gərginlik yenidən xU ilə

müqayisə edilir. Əgər yenə də 002 UUx olarsa, MQ-dən

02U gərginliyi götürülür, çıxışa "0" kodu göndərilir. Bu proses

00 ix UU alınana qədər davam edir. Bu halda i -ci

mərtəbəyə "1" yazılır, iU0 gərginliyinə 2010 /ii UU əlavə

olunur və növbəti taktda xU ilə 200 /ii UU müqayisə edilir. Bu

proses giriş gərginliyinə daha yaxın olan gərginlik seçilənə qədər

davam edir. Sonradan ikilik kod onluq koda çevrilir və bu

formada istifadə olunur.

Mərtəbəli müvazinətləndirmə ilə çevirməli ARÇ-ləri və onla-

rın əsasında yaradılan ölçmə vasitələri yüksək dəqiqliyə (xəta

0,001%) və cəldişləmə qabiliyyətinə (taktların tezliyi 1Mhs-dən

çox) malik olurlar.

Rəqəm - analoq çeviriciləri. Rəqəm - analoq çeviricisi

(RAÇ) funksional element olub, rəqəm siqnalının kod

kombinasiyalarını birmənalı şəkildə analoq siqnalının (cərəyan və

yaxud gərginlik) qiymətinə çevirir. Əksər hallarda bunlar ikilik

kodu sabit cərəyan gərginliyinə çevirən çeviricidirlər. Belə

çeviricilərin çevirmə xarakteristikası

Uçıx = e(Q020 + Q12

1 + … + Qn-12n-1)

51

şəklində olur. Burada Uçıx RAÇ - ın çıxış gərginliyi, e - etalon gə-

rginliyi, Qn-1… Q0 - n mərtəbəli ikilik koddur; Qi isə 0 və yaxud 1

qiymətini alır.

Kodu gərginliyə çevirmək üçün ardıcıl və paralel diskret

gərginlik bölücülərindən istifadə olunur. Bu bölücülər rezistorlar

şəbəkəsindən ibarət olur və onların seçilməsi verilmiş ədədin

kodundan asılıdır.

İkilik kodu ( )QQQQ( 0123 analoq kəmiyyətinə (adətən

чыхU gərginliyinə) çevirən RAÇ-a baxaq. Onun işini aşağıdakı

formul ilə ifadə etmək olar:

..)8421( 3210 QQQQeUчых

RÖC-də geniş tətbiq olunan kodu gərginliyə çevirən RAÇ-

ın sxemi və şərti işarəsi 4.8 şəklində göstərilmişdir.

RAÇ-ın əsasını ikilik kodla idarə olunan açarlar vasitəsilə

əməliyyat güjdəndirijisinin girişinə qoşulan rezistorlar şəbəkəsi

Şəkil 4.8. Rəqəm – analoq çeviricisinin

struktur sxemi və şərti işarəsi

təşkil edir. 20, 21, 22, 23 girişlərinə görə ötürmə əmsalı

dчых UUK / müvafiq olaraq aşağıdakı kimi ifadə olunur:

0

0

10 Q

R

RK ; 1

0

11

2Q

R

RK ; 2

0

12

4Q

R

RK ; 3

0

13

8Q

R

RK ;

R0 R0/2

Q3 Q2 Q1 Q0

U

d

23

22

21 2

0

Uчых

R0/4 R0/8 #/A

R1

52

RAÇ-ın çıxış gərginliyi чыхU aşağıdakı cəmlə müəyyən

olunur:

)8Q4Q2Q1Q(R

RU

)KKKK(UU

3210

0

1d

3210dcix

Beləliklə, dörd mərtəbəli kod )( 150 diapazonunda чыхU

gərginliyinə çevrilir.

4.4. Mikroprosessorlu rəqəm ölçmə cihazları

Mikroprosessor (MP) – proqramla idarə olunan EHM-

lərin yerinə yetirdiyi funksiyalara analoji olaraq hesablama və

məntiq funksiyalarını yerinə yetirən qurğudur. Arxitektura və

strukturaca MP informasiyaları proqram üzrə emal edən EHM-

lərin prosessorlarına uyğundur. Lakin MP EHM-in proses-

sorundan qabarit ölçülərinə, kütləsinə, gücünə, dəyərinə və

məhsuldarlığına görə fərqlənir.

Mikroprosessorun ümumiləşdirilmiş struktur sxemi 4.9

şəklində göstərilir.Hesablama – məntiq qurğusu (HMQ) iki ədəd

üzərində hesablama (toplama, çıxma) və məntiq (müqayisə, VƏ,

VƏ YA) əməliyyatlarını yerinə yetirir və əməliyyatın nəticəsini

verir. Registrlər (R) komandaları, ünvanları (ünvan registrləri)

və məlumatları (akkumlyator) yadda saxlamaq və vermək

(ötürmək) üçündür.

Şəkil 4.9. Mikroprosessorun ümumiləşdirilmiş struktur sxemi

53

İdarə qurğusu (İQ) registrlərdən və xarici yaddaş

qurğusundan (YQ) daxil olan komandaları MP-nin bütün

elementlərinə bilavasitə təsir edən siqnallara çevirir. MP-nin

bütün blokları bir-birilə və xarici qurğularla üç şin ilə - məlumat

şini (MŞ), ünvan şini (ÜŞ) və idarə şini (İŞ) ilə əlaqəlidir.

Hal-hazırda MP-dən istifadə etməklə müxtəlif RÖC-lər

yaradılmışdır. RÖC-lərin bəzi modellərində mikroprosessorlar

həmçinin cihazın metroloji və informasiya xarakteristikalarını

yaxşılaşdırmaq məqsədi ilə ölçmə informasiyasını emal etmək

üçün istifadə olunur.

MP-dən istifadə etməklə yaradılan universal rəqəm

cihazının sturktur sxemi 4.10 şəklində göstərilir.

Şəkil 4.10. Mikroprosessorlu rəqəm ölçmə cihazının

struktur sxemi

Burada 1-idarə paneli; 2 – idarə bloku; 3 – mikroproses-

sor; 4 – sabit yaddaş qurğusu; 5 – operativ yaddaş qurğusu; 6 -

əks etdirmə qurğusu; 7 – ARÇ; 8 – siqnalları normallaşdırılma

bloku; 9 – rejimi seçmə qurğusu; 10 – dəyişən gərginlik çeviricisi;

11 – müqavimət çeviricisi; 12 – dayaq gərginlik mənbəyidir.

Normallaşdırma bloku giriş siqnalını iki taktlı inteqrallama

54

prinsipində işləyən ARÇ-yə daxil etmək üçün universal şəklə

salır. İdarə bloku iş rejiminin seçılməsini, ARÇ-nin və əks

etdirmə qurğusunun işinin idarə olunmasını təmin edir. İdarə blo-

kunun əsasını MP təşkil edir. Mikroprosessorun iş proqramları

SYQ-də yadda saxlanılır. Avtomatik korreksiyadan istifadə

edilməsi ölçmə traktında olan 33 çeviricidən 28-nin korreksiya

olunmasına imkan verir. Düzəlişlərin hesablanması həm də

nasazlıqların diaqnostikası üçün istifadə edilir. Korreksiya və

diaqnostika proqramlarının SYQ-də yaddaş tutumu 2,5 kbaytdır.

Bundan əlavə məlumatların işləmə proqramlarının yaddaş tutumu

1,5 kbayta qədər ola bilər.

5. GƏRGİNLİYİN, CƏRƏYANIN, GÜCÜN VƏ ENERJİNİN

ÖLÇÜLMƏSI

5.1. Gərginliyin analoq cihazları ilə ölçülməsi

Elektron analoq cihazlarında və çeviricilərində ölçmə in-

formasiya siqnallarının çevrilməsi analoq elektron qurğularının

köməyi ilə yerinə yetirilir.

Elektron voltmetrlərində ölçülən gərginlik analoq elektron

qurğuların köməyi ilə sabit cərəyana çevrilir və şkalası gərginliyə

görə dərəcələnmiş maqnit-elektrik ölçmə mexanizminə verilir. Bu

cür voltmetrlər elektron ölçmə cihazları arasında ən geniş

yayılmışdır. Təyinatlarına görə aşağıdakı elektron voltmetrləri

mövcuddur: sabit cərəyan voltmetrləri; dəyişən cərəyan

voltmetrləri; impuls voltmetrləri; fazahəssas voltmetrlər; selektiv

voltmetrlər; niversal voltmetrlər.

Gərginliyin ölçülən parametrlərindən asılı olaraq aşağı-

dakı elektron voltmetrləri vardır: amplituda (maksimal) qiymət

(Umaks) voltmetrləri; təsiredici (effektiv və ya orta kvadratik)

qiymət (U) voltmetrləri; orta qiymət (Uor) voltmetrləri.

Elektron voltmetrlərinin fərqləndirici xüsusiyyəti giriş

müqavimətinin çox böyük olmasıdır (108 Om-a qədər, xüsusi

voltmetrlərdə isə 1013 Om-a qədər);

55

Sabit cərəyan voltmetrlərinin struktur sxemi 5.1 şəklində

göstərilmişdir.

Şəkil 5.1. Sabit cərəyan voltmetrinin struktur sxemi

Burada GB-giriş gərginlik bölücüsü, SCG – sabit cərəyan

gücləndiricisi, ÖM – maqnit-elektrik ölçmə mexanizmidir. SCG-

nin əsas vəzifəsi voltmetrin böyük giriş müqavimətini təmin

etməkdir

Yüksək həssaslıqlı sabit cərəyan voltrmetrləri yaratmaq

üçün M-DM (modulyator-demodulyator) sxemi üzrə qurulmuş

sabit cərəyan gücləndiricilərindən istifadə olunur (şəkil 5.2).

Şəkil 5.2. M-DM gücləndiricili sabit cərəyan voltmetrinin struktur

sxemi

Burada G – generator, G~ - dəyişən cərəyan gücləndiricisi-

dir. Belə gücləndiricilər siqnalın sabit təşkiledicisini buraxmır və

buna görə də SCG-lərinə xas olan “sıfrın” dreyfi bu

gücləndiricilərdə olmur. Generator modulyatoru (M) və demo-

dulyatoru (DM) müəyyən tezliklə sinxron açmaq və qapamaqla

idarə edir. Modulyatorun çıxışında amplitudası ölçülən gərginliyə

mütənasib olan bir polyarlıqlı impuls siqnalı alınır. Bu siqnalın

dəyişən təşkiledicisi G~ gücləndiricisi ilə gücləndirilir, sonra isə

DM vasitəsilə düzləndirilir. Çıxış siqnalı gərginliyinin orta

qiyməti giriş gərginliyinə mütənasibdir: Uor=KUx.

56

Dəyişən cərəyan voltmetrləri dəyişən gərginliyi sabit

gərginliyə çevirən çeviricidən, gücləndiricidən və maqnit-elektrik

ölçmə mexanizmindən təşkil olunur (şəkil 5.3). Sxemdə ölçülən

Ux gərginliyi əvvəlcə sabit gərginliyə çevrilir,

Şəkil 5.3. Dəyişən cərəyan voltmetrinin struktur sxemi

sonra isə sabit cərəyan voltmetrlərində olduğu kimi SCG və ÖM-ə

verilir. Belə voltmetrlərin həssaslığı yüksək deyildir.

5.4 şəklindəki sxem üzrə qurulmuş voltmetrlərdə ölçülən

gərginliyin qabaqcadan gücləndirilməsi hesabına onların

həssaslığını artırmaq mümkün olur.

Şəkil 5.4. Dəyişən cərəyan voltmetrinin struktur sxemi

Düzləndiricili cihazlar gərginliyin düzləndirilmiş orta

qiymətini ( dttUT

U

T

ord 0

.

1) ölçür, lakin sinusoidal gərginliyin

təsiredici qiymətlərində dərəcələnir.

Universal voltmetrlər sabit və dəyişən gərginlikləri

ölçmək üçün istifadə edilir. Belə voltmetrlərin struktur sxemi 5.5

şəklində göstərilmişdir.

Şəkil 5.5. Universal voltmetrin struktur sxemi

57

B çevirgəcinin vəziyyətindən asılı olaraq voltmetr Ç

çeviricili dəyişən cərəyan voltmetri (1 vəziyyəti) və yaxud sabit

cərəyan voltmetri (2 vəziyyəti) sxemləri üzrə işləyir. Universal

voltmetrlərdə Rx müqavimətini ölçmək imkanı da nəzərdə

tutulur. Bunun üçün çıxış gərginliyi naməlum müqavimətdən asılı

olan ÇR çeviricisindən istifadə olunur: Uçıx=f(Rx). Bu asılılıq

əsasında cihazın şkalası müqavimət vahidlərində dərəcələnir.

Müqaviməti ölçmək üçün B çevirgəci 3 vəziyyətinə keçirilir.

Selektiv voltmetrlər müəyyən tezlik zolağında gərginliyin

təsiredici qiymətini və yaxud ölçülən siqnalın ayrı-ayrı harmonik

təşkiledicilərinin təsiredici qiymətlərini ölçmək üçün istifadə

edilir. Selektiv voltmetrin iş prinsipi zolaqlanmış süzgəclərin

köməyi ilə siqnalın ayrı-ayrı harmonik təşkiledicilərinin və yaxud

dar tezlik zolaqlı siqnalın ayrılmasına və ayrılmış siqnalların

təsiredici qiymətlərinin ölçülməsinə əsaslanır.

5.2. Gərginliyin rəqəm cihazları ilə ölçülməsi

Cərəyanı və gərginliyi ölçmək üçün rəqəm cihazları çox

geniş yayılmışdır.Onlar geniş ölçmə diapazonuna,yüksək dəqiq-

liyə,həssaslığa,cəldişləmə qabiliyyətinə,ölçmə-hesablama kom-

plekslərinə qoşulma imkanına və s. malikdirlər.

Dəyişən cərəyan gərginliyinin ölçülən parametrləri

işərisində ən çox rast gəlinəni və istifadə olunanı onun təsiredici

qiymətidir. Məlumdur ki, dəyişən gərginliyin təsiredici

qiyməti

T

0

2 dt)t(UT

1U (5.1)

kimi təyin olunur. Burada U(t) - giriş gərginliyinin ani qiyməti, T

- giriş gərginliyinin periodudur. Təsiredici qiymət voltmetrlərində

rəqəm kodu fasiləsiz inteqrallamadan ədədi inteqrallamaya

keçmək alqoritmi üzrə alınır:

58

m

1kk

2 )t(UM

1U , (5.2)

burada M - T periodu ərzində U(tk) ani qiymətlərin ölçülmələrinin

sayıdır: k = 1 M.

Funksional ARÇ - lərin qurulmasında müddət - və tezlik -

impuls çevirməli xətti ARÇ-lərin funksional imkanlarından geniş

istifadə edilir. )t(Ut 2x asılılığını yerinə yetirən müddət -

impuls funksional ARÇ - nin sxemi şəkil 5.6 - da göstərilmişdir.

Şəkil 5.6. Müddət – impuls funksional ARÇ-nin struktur sxemi və

zaman diaqramları

59

İlkin vəziyyətdə sayğaca S impulslar generatorunun İG

impulsları daxil olmur. İşəsalma impulsu verildikdə İG - nin

impulsları sayğaca daxil olmağa başlayır və eyni zamanda bu

impulsla etalon gərginlik generatoru EGG isə düşür; onun

çıxışında gərginliyin zamana görə müəyyən funksiyası hasil olur.

Bizim baxdığımız halda kvadratik asılılığı almaq üçün bu, yarım

parabola formalı gərginlikdir: tKU 1e . Bu gərginlik etalon

siqnalı kimi müqayisə qurğusunun MQ bir girişinə verilir. Giriş

və etalon gərginliklərinin bir - birinə bərabər olduğu zaman MQ

işə düşür və İQ - nun impulslarının sayğaca S daxil olması kəsilir

(trigger T və VƏ elementi vasitəsilə). Başqa sözlə

tKU 1x və buradan 2

x1

2

1

2

x USK/Ut alınır. (5.3)

Burada 2

11 K/1S - çevirmə əmsalıdır.

Beləliklə, (5.3) ifadəsindən göründüyü kimi çeviricinin

çıxışında alınan impulsun müddəti gərginliyin təsiredici

qiymətinin kvadratına mütənasib olur. Sonradan bu müddət

«müddət-kod» çeviricisi vasitəsilə rəqəm koduna çevrilir.

5.3. Cərəyanın ölçülməsi

Cərəyanın ölçülməsində birbaşa ölçmələrdən əlavə dolayı

ölçmə metodları da geniş istifadə olunur.

Cərəyanın bilavasitə ölçülməsi. Bu halda ampermetr

cərəyanı ölçüləcək dövrənin kəsiyində ardıcıl olaraq qoşulur

(şəkil 5.7 a).

Şəkil 5.7. Cərəyanın bilavasitə (a) və dolayı (b)

metodla ölçülməsi sxemləri

60

Tədqiq olunan dövrəyə ampermetrin qoşulması ölçmə

nəticəsini təhrif edir.Belə ki, RA daxili müqavimətli (şəkildə

göstərilməmişdir) ampermetrin sxemdə olması ona gətirir ki,

ampermetrsiz bu dövrədə axan İx = U/R cərəyanının əvəzinə o,

qoşulandan sonra )/(1 ARRU cərəyanı axacaqdır.

Ölçmənin mütləq xətası İ = İx – İ1 ampermetrin daxili

müqaviməti RA böyük olduqca çox olacaqdır.

Cərəyanın dolayı metodla ölçülməsi. Məlumdur ki, Om

qanununa görə elektrik dövrəsinin gərginliyi ilə cərəyanı arasında

xətti asılılıq mövcuddur.Ona görə də 5.7, b şəklindəki sxem üzrə

cərəyanı dolayı metodla ölçmək olar. Etalon rezistordakı Re

müqavimətində gərginliyi ölçməklə cərəyanı aşağıdakı ifadə ilə

tapa bilərik:

İx = Ue/Re ,

burada Ue – voltmetrlə ölçülən gərginlik; İx – müəyyən olunan

cərəyan; Re – məlum nominallı etalon aktiv müqavimətdir.

Lakin kiçik cərəyanların ölçülməsində bu metodika məqbul

sayılmaya bilər. Bu halda ölçmə cihazlarında kiçik daxili mü-

qavimətli giriş gücləndirici kaskadlı sxemlərdən istifadə edilir.

Böyük gücləndirmə əmsalına malik gücləndiricilərin

tətbiq edilməsi çox kiçik qiymətli gərginlik və ya cərəyanları

ölçməyə imkan verir.

5.4. Aktiv gücün və enerjinin ölçülməsi

Sabit cərəyan və birfazalı dəyişən cərəyan dövrələrində

gücün ölçülməsi elektrodinamik və ferrodinamik vattmetrlərin

köməyi ilə yerinə yetirilir.

Sabit cərəyanın gücü dolayı yolla – ampermetr və

voltmetrin köməyi ilə də ölçülə bilər.Bu halda güc bu cihazların

göstərişlərinin hasili ilə - P = İU ilə təyin olunur.

Hal-hazırda bir və üçfazalı dövrələrdə işləyən dəyişən

cərəyanın aktiv, reaktiv və tam gücünü ölçmək üçün çeviricilər

buraxılır. Bu çeviricilərin qurulma principləri çox halda bir-

birinin eynidir. Ona görə də aktiv güc çeviricilərinin əsas qurulma

prinsiplərinə baxaq.

61

Aktiv güc çeviricilərinin işinin əsasını

T

uidtT

P0

1

asılılığı təşkil edir, burada P – ölçülən güc, T – yükdəki cərəyan

i və gərginliyin u periodudur.Buradan görünür ki, çeviriciinin

əsas elementi u və i kəmiyyətlərini bir-birinə vuran qurğudur.

u və i kəmiyyətlərinin hasilinin alınma üsulundan asılı olaraq

vurma qurğuları (VQ) parametrik və modulyasiyalı VQ kimi iki

qrupa ayrılırlar.

Parametrik VQ – lərdə vurma əməliyyatı düz və dolayı

yolla yerinə yetirilə bilər. Düz vurmada dördqütblüdən istifadə

olunur. Bu dördqütblünün girişinə kəmiyyətlərdən biri (məsələn,

u) verilir, ikinci kəmiyyət isə (i) onun ötürmə əmsalını idarə

edir.Bu halda dördqütblünün çıxış siqnalı ui hasilinə mütanasib

alınır.

Parametrik VQ dolayı vurma üsullarından istifadə etməklə

də qurula bilər. Belə ki, 2

21

2

2121 )()(4 uuuuuu

asılılığı əsasında güc ölçmə çeviricisi qurulur.

Vurma əməliyyatını kvadratorlardan istifadə etməklə

aşağıdakı alqoritm üzrə də yerinə yetirmək olar: 2

2

2

1

2

2121 )(2 uuuuuu .

Gücü ölçmək üçün Holl effektinə əsaslanan qurğular da

tətbiq olunur.Belə güc çeviriciləri yükdəki gərginlik və cərəyana

mütənasib olan iki kəmiyyətin bir-birinə vurulmasına (hasilinə),

yəni gücə mütənasib olan gərginlik şəklində nəticə ( e.h.q.)

alınmasına imkan yaradır.Bu e.h.q. Holl e.h.q.-sı adlanır.Həmin

effektin əsasında yaranan çeviricilərə isə Holl ( HÇ) çeviriciləri

deyilir. Holl e.h.q.-sı Eh belə təyin olunur:

d

BRE hh

,

burada İ- cərəyan; B- maqnit induksiyası; Rh- Holl sabiti; d-

lövhənin qalınlığıdır.Əgər İ = k1Uy, B = k2İy , təmin edilərsə, onda

Holl e.h.q. yükdə sərf olunan P gücünə mütənasib olacaqdır:

Eh = kk1Uyk2İy = kUyİy = kP.

62

İmpuls siqnallarının ikiqat modulyasiyasına əsaslanan

modulyasiyalı VQ-ları daha dəqiqdirlər. Müxtəlif modulyasiya

növləri içərisində ən çox istifadə olunanları eninə-impuls və

amplitud-impuls (EİM-AİM) modulyasiyalarıdır (şəkil 5.8).

Generator G düzbucaqlı,iki polyarlıqlı, sabit A

amplitudlu, T0 periodlu müsbət t1 və mənfi t2 müddətli

impulslar hasil edir

Şəkil 5.8. EİM-AİM modulyasiyalı güc ölçmə çeviricisinin

struktur sxemi

Eninə modulyatorda (EM) i cərəyanının təsirindən

impulsların müddəti ikTtTtt E 0021 //)( asılılığı üzrə

dəyişir; burada 21 ttt ; kE – EM- in çevirmə əmsalıdır.

Amplitud modulyatorunda (AM) bu impulsların amplitudu giriş

gərginliyinə mütənasib olaraq modullaşdırılır: A = kaU; burada

ka – AM-in çevirmə əmsalıdır. Orta qiymət qurğusunun (OQ)

çıxışındakı gərginlik

PuidtkkT

U E

T

acix

0

1 ,

burada T – cərəyan və gərginliyin dəyişmə periodudur.

Gücü ölçmək üçün müxtəlif prinsiplərdə qurulmuş rəqəm

vattmetrlərindən də geniş istifadə olunur. Belə vattmetrlər əsasən

iki struktur üzrə qurulurlar:

- gücün aralıq analoq çeviriciləri ilə elektrik siqnalının informativ

parametrinə və sonradan analoq-kod çevrilməsi;

- giriş siqnallarının informativ parametrlərinin koda çevrilməsi və

nəticənin rəqəm hesablama qurğuları vasitəsilə təyin olunması .

Bundan əlavə giriş analoq siqnallarını [ u(t) və i(t) ] bir-

birinə vuran və nəticəni rəqəm formasında verən funksional ARÇ-

63

lərdən (FARÇ) istifadə etməklə də rəqəm güc ölçmə çeviriciləri

yaratmaq mümkündür (şəkil 5.9).

Şəkil 5.9. Rəqəm güc ölçmə çeviricisinin

struktur sxemi

Bu halda FARÇ-ın çıxışında alınan və ölçülən aktiv gücün

ani qiymətinə mütənasib olan rəqəm formasındakı siqnalların OQ-

də bir period ərzində orta qiyməti təyin olunur və nəticə ROQ-a

çıxarılır.Gərginliyin və cərəyanın ani qiymətlərini bir-birinə vuran

və nəticəni rəqəm formasında təqdim edən FARÇ –lərı müxtəlif

prinsiplərdə qurula bilərlər.

Elektrik enerjisi sayğaclar vasitəsilə ölçülür.Dəyişən cərə-

yan sayğaclarında induksiya sistemli mexanizmlərdən istifadə

olunur.

Aktiv enerjini ölçmək üçün istifadə olunan elektron say-

ğaclarından birinin struktur sxemi 5.10 şəklində göstərilmişdir.

Şəkil 5.10. Aktiv enerji elektron sayğacının struktur sxemi

Şəkildə GGÇ – gücü gərginliyə çevirən şevirici; GTÇ –

gərginlik-tezlik çeviricisi; İS – impulslar sayğacıdır.

GTÇ-nın çıxış impulsları İS impulslar sayğacı vasitəsilə

sayılır (inteqrallanır). Beləliklə, İS-in göstərişi aktiv enerjiyə

mütənasibdir.Seriya ilə buraxılan aktiv enerji elektron

sayğaclarının dəqiqlik sinfi 0,2 – 2,5 – dir.

Üçfazalı sistemdə yükün birləşmə sxemindən (üçbucaq və

ya ulduz) asılı olmayaraq sistemin gücünün ani qiyməti p ayrı-ayrı

64

fazaların ani güclərinin cəminə bərabərdir.Buna əsasən qəbulediciləri

ulduz birləşdirdikdə (şəkil 5.11,a) yazmaq olar:

p = u10i1 + u20i2 + u30i3 ,

burada u10, u20, u30 və i1, i2, i3 faza gərginlikləri və cərəyanlarının

ani qiymətləridir. Bu halda gücün ani qiymətini üç halda təsvir

etmək olar:

p = u13i1 +u23i2

p = u12i1 +u32i3

p = u21i2 +u31i3

Sistem üçbucaq qoşulduqda da (şəkil 5.11,b) həmin

nəticələri almaq olar. Beləliklə, üçnaqilli üçfazalı sistemin ani

gücü yalnız iki təşkiledicinin cəmi kimi ifadə oluna bilər.

Gücün ani qiymətindən orta qiymətinə (aktiv gücə) keç-

dikdə alınar:

)coscos

)coscos

)coscos

63315221

4332312

22231113

cUUP

bUUP

aUUP

(5.4)

Şəkil 5.11. Qəbuledicilərin ulduz (a) və üçbucaq (b)

birləşmə sxemləri

Burada U13,, U23 və s. həmçinin İ1, İ2, və İ3 xətti

gərginlik və cərəyanların təsiredici qiymətləri; φ1, φ2,...- uyğun

cərəyan və gərginliklər arasındakı faza sürüşmə bucaqlarıdır.

65

Qeyd olunan tənliklərdən görünür ki, üçfazalı cərəyanda

gücü ölçmək üçün bir cihaz (vattmetr), iki və ya üç cihazdan

istifadə oluna bilər.Sistem tam simmetrik olduqda bir cihaz

metodunu tətbiq etmək olar. Qeyri-simmetrik sistemli üçfazalı

üçnaqilli cərəyan dövrələrində əsasən iki cihaz metodundan

istifadə olunur. Əgər qəbuledici ulduz və ya üçbucaq

birləşibsə,gücü bir vattmetrlə ölçmək olar.Üçbucaq birləşmədə

vattmetrin ardıcıl dolağını fazalardan birinə qoşmaq

lazımdır.Əgər qəbuledicilər sıfrı olmayan ulduz və ya üçbucaq

halında birləşibsə (şəkil 5.12,a), o halda vattmetr süni sıfır nöqtəli

birləşir.

Süni sıfır nöqtəsi bir vattmetr və iki əlavə R2 və R3 aktiv

müqavimətləri olduqda yarana bilər. Bu halda R1=R2=R3 şərti

ödənilməildlr.

b)

Şəkil 5.12. Aktiv gücün bir cihaz (a) və iki cihaz (b) metodu ilə

ölçülməsi sxemləri

66

Burada R1=Ru+Rə, (Ru vattmetrin paralel sarğacının

müqavimətidir). İki cihaz metodu qeyri-simmetrik üçnaqilli

üçfazalı cərəyan dövrələrində tətbiq olunur. Qeyri - simmetrik

sistemdə ayrı-ayrı fazaların gücü müxtəlif olur.

5.4 (a,b,c) tənliyinə əsasən vattmetrləri üç sxemdən birinə

görə qoşmaq olar.Məsələn, 5.12,b şəklində vattmetrlər 5.4, a

tənliyinə yuğun olan sxem üzrə qoşulmuşdur. W1 vattmetri

11131 cosUP gücünü, W2 vattmetri isə 22232 cosUP

gücünü gəstərəcəkdir. Üçfazalı sistemin gücünü almaq üçün

vattmetrlərin göstərişlərini toplamaq lazımdır. Qəbuledicini ulduz

birləşdirdikdə də həmin nəticə alınacaqdır.

Sıfır naqili olduqda qəbuledicilər ulduz birləşibsə,yəni

sistem üçfazalı dördnaqilli və qeyri-simmetrikdirsə, üç vattmetr-

dən istifadə olunur. Sistemin tam gücü vattmetrlərin gös-

tərişlərinin cəbri cəmi kimi müəyyən olunur.

5.5. Reaktiv gücün və enerjinin ölçülməsi

Məlumdur ki, reaktiv güc s i nUQ .Reaktiv vatt-

metrin adi vattmetrdən fərqi onun paralel dövrəsinə əlavə induktiv

və ya tutum müqavimətinin qoşulmasıdır. Bunun nəticəsində

cərəyan və gərginlik vektorları arasında 090 -lik bucaq

yaranır.

5.13 şəklində J yükündə sərf olunan gücü ölçən reaktiv

vattmetrin sxemlərindən biri göstərilmişdir.

Şəkil 5.13. Reaktiv vattmetrin sxemi

67

Sxemin parametrlərini seçməklə İu cərəyanı ilə U gər-

ginliyi arasındakı sürüşmə bucağını 90o-yə bərabərləşdirmək olar.

Bu sxemin nöqsanı vattmetrin göstərişlərinin tezlikdən asılılığıdır.

Üçfazalı dövrənin reaktiv gücünü və ya enerjisini müxtəlif

üsullarla, xüsusi sxemlərlə qoşulmuş adi vattmetrlərin

(sayğacların) və reaktiv vattmetrlərin (sayğacların) köməyilə

ölçmək olar.

Üçfazalı dövrə tam simmetrik olduqda reaktiv gücü bir

vattmetrlə 5.14 şəklindəki sxemə görə ölçmək olar.

Şəkil 5.14. Reaktiv gücün ölçülməsi üçün vattmetrin

qoşulma sxemi

Sistemin tam gücünü müəyyən etmək üçün vattmetrin

göstərişini 3 -ə vurmaq lazımdır.

Sxemdə hətta kiçik qeyri-simmetriklik olduqda bir

vattmetrli sxem böyük xəta yaranmasına səbəb olur.Bu halda

kiçik xəta almaq üçün iki W1 və W2 vattmetrlərindən istifadə

edilir (şəkil 5.15).

5.15 şəklindəki sxemə uyğun olaraq iki vattmetrdən

istifadə etdikdə onların göstərişlərinin cəmini güc vahidlərində

belə yazmaq olar:

2312112321 coscos UUPP .

0

21 90 olduğu üçün və sistem simmetrik olarsa,

onda

sin221 xxUPP .

68

Üçfazalı sistemin gücünü müəyyən etmək üçün vattmetrlərin

göstərişlərinin cəmini 2/3 -yə vurmaq lazımdır.

Sistem tam simmetrik olduqda üçfazalı dövrənin reaktiv

gücünü iki vattmetr sxeminə görə də ölçmək olar. Bu halda iki

vattmetrin göstərişlərinin fərqini götürmək lazımdır:

Şəkil 5.15. Reaktiv gücün ölçülməsi üçün iki vattmetrin qoşulma

sxemi

sin)30cos()30cos(21 xxxx UUPP .

Üçfazalı sistemin tam reaktiv gücünü müəyyən etmək

üçün göstərişlərin fərqini 3 -ə vurmaq lazımdır.

Qəbuledici üçbucaq birləşdirildikdə də cihazlar 5.14 və

5.15 şəkillərindəki sxemlərə uyğun qoşula bilər.

Üç və dördnaqilli dövrələrdə qeyri-simmetriklik halında

reaktiv güc və enerjini ölçmək üçün üç cihaz metodundan və ya

bir üçelementli cihazdan istifadə oluna bilər.

69

6. TEZLİYİN VƏ FAZANIN ÖLÇÜLMƏSİ

6.1. Tezliyin ölçülməsi

Səs və nisbətən yüksək tezliklərdə tezlik və fazanı ölçmək

üçün elektron tezlikölçənləri və fazometrlərdən istifadə olunur.

Bu cihazlar maqnit-elektrik ölçmə cihazı ilə ölçülən parametr

(tezlik və ya faza) çeviricilərinin birləməsindən yaranır.

Kondensator tipli cihazı nəzərdən keçirək (şəkil 6.1 a).

Açar çevirgəcinin ÇV 1 vəziyyətində C kondensatoru mənbənin U

gərginliyinə qədər dolaraq Q=CU yükünə malik olur. Çevirgəcin

2 vəziyyətində kondensator maqnit-elektrik ölçmə cihazından

boşalır. ÖM-dən axan cərəyanın orta qiyməti

Ior ≈ Qfx = CUfx

6.1, b şəklindəki elektron tezlikölçənində naməlum tezlikli

giriş gərginliyi formalaşdırıcı qurğunun (FQ) köməyi ilə həmin

tezlikli, sabit amplitudalı düzbucaqlı impulslara çevirilir.

Şəkil 6.1. Kondensator tipli elektron

tezlikölçənlərinin sxemləri

İmpuls olduqda kondensator D1 diodu vasitəsilə dolur,

impulslar arası intervalda isə D2 diodundan və ÖM-dən boşalır.

ÖM göstəricisinin yerdəyişməsi (α=S1·Ior) ölçülən fx tezliyinə

mütənasib olacaqdır.

Bəzi hallarda tezliyi yüksək dəqiqliklə ölçmək tələb

olunur. Bu zaman müqayisə metodunu (döyünmə metodunu)

realizə edən tezlikölçənlərdən istifadə olunur (şəkl 6.2). Adətən

bu ölçmə metodu yüksək tezlikləri ölçdükdə istifadə olunur.

70

Nümunəvi fN və ölçülən fx tezlikləri mənbələrinin çıxışları

Q qarışdırıcısının girişlərinə verilir. Q-nin çıxışında ölçmə üçün

istifadə olunan f = | fN - fx | fərqinə bərabər tezlikli siqnal alınır. fN

= fx olanda f tezliyi yox olur (sıfır döyünmələri alınır). f tezlikli

siqnal aşağı tezliklər süzgəci S vasitəsi ilə aşağı tezliklər

gücləndiricisinə (DG) verilir.

Şəkil 6.2. Müqayisə metoduna əsaslanan tezlikölçənin struktur

sxemi

Tezliklərin bərabərliyi DG-nin çıxışında qoşulmuş

indikatorun (İ) köməyi ilə müəyyən olunur. Süzgəc (S) güc-

ləndiricini yüksək tezlikli maneələrdən qorumaq üçündür. Əgər

səs indikasiyası zamanı fN = fx olarsa və ya iki siqnalın yüksək

harmonikası üst-üstə düşərsə, İ indikatorunda siqnal (səs)

yaranacaqdır. Başqa sözlə, indikatorda siqnal aşağıdakı şərtdə

yaranır: a fN = bfx , burada a və b – tam ədədlərdir.

Rəqəm tezlikölçənləri periodik siqnalın tezliyinin orta və

yaxud ani qiymətini ölçmək üçündür. Orta qiymət rəqəm tezlik-

ölçənin iş prinsipi naməlum fx tezliyinin Tx periodlarının nümu-

nəvi T0 zaman intervalında sayılmasına əsaslanır. Ölçmə nəticəsi

N = T0/Tx = T0fx

6.2. Fazanın ölçülməsi

Eyni tezlikli sinusoidal gərginliklər arasında x faza

fərqi ən çox bu kəmiyyətin zaman intervalına və zaman inter-

valının maqnit-elektrik ölçmə mexanizminə verilən cərəyana

çevrilməsi ilə ölçülür (şəkil 6.3). Fazaca müqayisə olunan U1 və

U2 gərginlikləri əvvəlcə qısa U3 və U4 impulslarının

71

periodik ardıcıllığına çevrilir. İmpulslar arasındakı zaman

intervalı x -lə aşağıdakı asılılıqla əlaqədardır: 0360

Tx

,

burada T – U1 və U2 gərginliklərinin dəyişmə periodudur.

Ölçmə sxemi U1 və U2 gərginliklərinin mənfi qiymətlə-

rindən müsbət qiymətlərə sıfırdan keçən anda qısa impulslar

yaradan İF formalaşdırıcısına malikdir. Yaranmış impulslar A

elektron açarını idarə edir. Açar İF1-dən verilən impulslarla açılır

və İF2-dən verilən impulslarla bağlanır. Açarın açıq olduğu

Şəkil 6.3. Fazometrin sadələşdirilmiş sxemi və gərginliklərin

zaman diaqramları

72

zamanı ərzində ÖM-dən İ cərəyanı axır. ÖM dövrəsindəki

cərəyanın period ərzində orta qiyməti

,360

x

mmorT

deməli,

360

x

mS

.

Sİ = const və İm= const olduqda cihazın şkalası faza

sürüşməsi vahidlərində dərəcələnir. Belə fazometrlərdən 0-180o

(3600) –yə qədər faza sürüşmə bucağını ölçmək üçün istifadə

olunur. Onlar 20 hs-dən 200 khs-ə qədər tezlik diapazonunda 1-

1,5 dəqiqlik sinifli olurlar.

Müasir texnikada rəqəm fazometrləri geniş tətbiq olunur.

Belə sxemin də iş prinsipi faza sürüşməsinin zaman interva-

lına çevrilməsinə və həmin intervalın rəqəm üsulu ilə ölçülməsinə

əsaslanır (şəkil 6.4).

Şəkildə İF1 , İF2 siqnalların U1 və U2 sıfırdan keçmə an-

larına müvafiq impulslar hasil edən formalaşdırıcılar; Tg – trig-

ger; A- açar; İG- impulslar generatoru; Sc – sayğac; ROQ-

rəqəm oxuma qurğusudur. İF1 və İF2-nin yaratdığı impulslar Tg-

ni çevirir, x müddətində A açarı açılır, f0 tezlikli

Şəkil 6.4. Rəqəm fazometrinin struktur sxemi

impulslar İG-dan sayğaca daxil olur. x müddətindəki bu impuls-

ların sayı

,0fN x buradan kNfNf xx 0/2 .

73

Tezliyi və fazanı ölçmə cihazlarının müqayisəsi göstərir

ki, onlar əsasən eyni bloklardan təşkil olunur. Bu səbəbdən onlar

bir universal cihaz halında hazırlanır və elektron-say

tezlikölçənləri adlanır (EST).

Periodun ölçülməsi zaman intervalının rəqəm formasına

çevrilməsi ilə yerinə yetirilir.

7. MÜQAVİMƏTİN, TUTUMUN VƏ İNDUKTİVLİYİN

ÖLÇÜLMƏSİ

7.1. Müqavimətin ölçülməsi

Müqavimət elektrik dövrəsinin ən mühüm parametrlərin-

dən biri olub,hər hansı dövrənin və ya qurğunun işini müəyyən

edir.Müqavimətləri dolayı və bilavasitə qiymətləndirmə

metodları, eləcə də körpü ölçmə sxemləri əsasında həm analoq,

həm də rəqəm cihazlarının köməyi ilə ölçmək mümkündür.

Rezistorun sabit cərəyana görə Rx müqavimətini dolayı

metodla ölçmək üçün aşağıdakı sxemdən (şəkil 7.1) istifadə

etmək olar.

Şəkil 7.1. Kiçik (a) və böyük (b) müqavimətlərin dolayı metodla

ölçülməsi sxemləri

Burada Om qanununu tətbiq etməklə ampermetr və

voltmetrdən istifadə edilir. R reostatı vasitəsilə cərəyan və

gərginliyin uyğun qiymətlərini tənzim etməklə Rx – i belə

hesablamaq olar:

)/( vx

x

v

x

xRU

UUR

74

burada İv - voltmetrdən axan cərəyan; Rv- voltmetrin daxili

müqavimətidir; əgər xv RR olarsa, UR xx / yazmaq

olar. a) şəklindəki sxem kiçik müqavimətləri ölçmək üçün

yararlıdır. Böyük müqavimətləri ölçmək üçün b) şəklindəki

sxemdən istifadə edilir. Bu halda

Rx = (U/İx) – RA ,

burada RA - ampermetrin daxili müqavimətidir. Əgər xA RR

olarsa, onda Rx = U/İx ; mütləq xəta Ax RR , nisbi xəta isə

xA RR / kimi təyin edilir.

Ampermetr və voltmetr metodu ilə ölçmənin xətası

həmişə istifadə olunan ampermetr və voltmetrin gətirilmiş

xətalarının cəmindən böyük olur.Ampermetr və voltmetr metodu

əsasında müqavimətləri ölçmək üçün cihazlar – elektromexaniki

və elektron – hazırlanıb istehsal olunur.

7.2. Elektromexaniki ommetrlər

Elektromexaniki ommetr Ri daxili müqavimətli E qida

mənbəyindən, RA müqavimətli maqnit-elektrik mikro- və yaxud

milliampermetrdən, əlavə Rəl. rezistorundan və dəyişən

kalibrləyici Rk rezistorundan ibarətdir (şəkil 7.2).

Ommetrlərin iki növ – ölçüləcək Rx rezistoru ilə mil-

liampermetrin ardıcıl və paralel birləşdirilmiş sxemləri möv-

cuddur.Ardıcıl birləşmədə (şəkil 7.2,a) Rx müqavimətinin artması

ilə milliampermetrdən axan cərəyan azalır:

)/( xRRE ,

burada R - ommetrin dövrəsindəki bütün sabit müqavimətlərin

cəmidir. Milliampermetr omlarla -dan 0-a qədər dərəcələnir.

75

Şəkil 7.2. Ölçüləcək müqavimətin milliampermetrə ardıcıl (a) və

paralel (b) birləşdirilmiş sxemli elektromexaniki ommetrlərin

sxemləri

Paralel birləşmədə (şəkil 7.2,b) Rx –in artması ilə mil-

liampermetrdən axan cərəyan da artır və şkala 0-dan -a qədər

dərəcələnir. Hər iki halda şkalalar qeyri-müntəzəmdir.

Ardıcıl birləşməli ommetr böyük müqavimətləri

(106–107 Oma qədər), paralel birləşməli ommetr kiçik müqa-

vimətləri (103 Oma qədər) ölçmək üçün işlədilir.

Zaman keçdikcə qida E mənbəyinin gərginliyi azalır və

nəticədə şkalanın dərəcələnməsi pozulur. Buna görə də ommetrlər

hər ölçmədən qabaq kalibrlənirlər. Ardıcıl birləşməli ommetrlərdə

bu məqsədlə Rx sıxacları K düyməsi vasitəsilə qısa qapanır və

Rk rezistorunun köməyilə əqrəb sağ kənar “0” vəziyyətinə

gətirilir. Paralel birləşməli ommetrlərdə kalibrləmə Rx

sıxaclarının açıq vəziyyətində yerinə yetirilir; bu halda əqrəbi sağ

kənar “ ” vəziyyətinə gətirmək lazımdır.

7.3. Elektron ommetrləri

Elektron ommetrlərinun sxemində əməliyyat gücləndirici-

lərindən istifadə edilməsi ommetrin şkalasının bərabər ölçülü

olmasına və ölçmə hədlərinin genişlənməsinə imkan ya-

radır.Elektron ommetrlərinin işi ölçülən müqavimətin onunla

funksional əlaqədə olan sabit cərəyan gərginliyinə çevrilməsinə

və həmin gərginliyin maqnit-elektrik ölçmə mexanizminə

verilməsinə əsaslanır.Bu cür ommetrlərin geniş istifadə olunan

sxemləri 7.3 və 7.4 şəkillərində göstərilmişdir.

76

Şəkil 7.3. Sabit cərəyan gücləndiricili elektron ommetrin

funksional sxemi

Burada SGM – stabil gərginlik U0 mənbəyi; SCG- sabit

cərəyan gücləndiricisi; ƏG- əməliyyat gücləndiricisi; ÖM –

ölçmə mexanizmi; Rx-ölçülən müqavimət; R0- məlum

müqavimət; Ux - Rx müqaviməti ilə funksional əlaqədə olan

gərginlikdir.

R0 və Rx müqavimətlərinin iki cür qoşulma variantları

vardır və onlar şəkillərdə mötərizəsiz (birinci variant) və

mötərizəli (ikinci variant) vəziyyətlərdə göstərilmişdir.

Шякил 7.4.Əməliyyat gücləndiricili elektron ommetrin

funksional sxemi

7.3 şəklindəki sxem üzrə yaradılmış ommetrlərdə böyük

giriş müqavimətinə Rgir malik olan SCG istifadə olunur. Ona

görə də Rgir müqavimətinin şuntlayıcı təsirini nəzərə almasaq,

)/( 00 xxx RRRkUkU - birinci variant üçün,

)/ 000 xx RRRkUkU - ikinci variant üçün yazmaq olar.

77

Burada - ÖM – in hərəkət edən hissəsinin dönmə bucağı; K –

SCG və ÖM –in çevirmə əmsalıdır.

7.4 şəklindəki sxem üzrə yaradılmış ommetrlərdə mənfi

əks əlaqə dövrəsinə Rx(R0) rezistoru qoşulmuş əməliyyat güc-

ləndiricisi istifadə olunur. ƏG - böyük gücləndirmə K əmsalına

və böyük giriş müqavimətinə malik olan sabit cərəyan

gücləndiricisidir. Ona görə də a nöqtəsinin Ux/K kimi təyin olu-

nan potensialı və gücləndiricinin giriş cərəyanı praktiki olaraq

sıfra bərabər olur. Nəticədə R0 və Rx rezistorlarından axan

cərəyanlar bir-birinə bərabər olur , R0 və Rx –in qoşulma

sxemindən asılı olaraq U0/R0 = Ux/Rx və yaxud U0/R0 = Ux/R0

olur.

Birinci qoşulma variantı üçün Ux = U0Rx/R0 və

00 / RRUS xU , burada Su - ÖM-in həssaslığıdır.Belə qoşulma

sxemi daha məqsədəuyğundur, çünki bu halda ommetrin şkalası

müntəzəm bölgülü alınır. Belə ommetrlərin yuxarı ölçmə həddini

müxtəlif qiymətli R0 rezistorları qoşmaqla dəyişmək

mümkündür. Cihazın ölçmə diapazonu 10 OM – 1000 Mom,

dəqiqlik sinfi 2,5- dir.

Çox böyük müqavimətləri ölçmək üçün istifadə olunan

ommetrlər tera- və qiqaommetrlər adlanır.

Müqavimətlərin ölçülməsində qeyri-avtomatik və

avtomatik körpü sxemlərindən də geniş istifadə olunur. Qeyri-

avtomatik körpü sxemləri vasitəsilə müqavimətlərin ölçülməsi

məsələləri əvvəlki bölmələrdə öz əksini tapmışdır.

Aktiv müqaviməti ölçən avtomatik körpünün prinsipial

sxemi 2.6 şəklində göstərilmişdir.

Hazırda ölçülərinə, qeyd edilən kəmiyyətlərin sayına və

başqa əlamətlərinə görə müxtəlif tipli avtomatik sabit cərəyan

körpüləri hazırlanır. Avtomatik körpülərin xətası ölçmə

həddinin 0,5%-dən,bəzi hallarda isə 0,2%-dən artıq olmur.

Müqavimətin rəqəm cihazları ilə ölçülməsi əsasən üç

üsulla yerinə yetirilir:

1) qabaqcadan müqavimətin sabit gərginliyə çevrilməsi ilə;

2) nümunəvi kondensatoru olan RC – dövrəsinin zaman

sabitini ölçməklə;

78

3) sabit cərəyan rəqəm körpülərində adi mərtəbəli müvazi-

nətləndirmə sxemi üzrə.

Birinci üsul əsas etibarilə universal rəqəm ölçmə cihaz-

larında istifadə olunur. Bu məqsədlə əməliyyat gücləndiriciləri

üzərində müqaviməti gərginliyə çevirən yüksək dəqiqlikli

çeviricilər yaradılmışdır.

İkinci üsul aralıq çıxış informativ parametri zaman intervalı

olan universal rəqəm ölçmə cihazlarında istifadə olunur.Bu üsuldan

eyni zamanda tutumu ölçmək üçün də istifadə etmək olar.

Üçüncü üsul sabit cərəyan rəqəm körpülərində, məsələn

Щ34 və Щ30-041 tipli rəqəm ommetrində istifadə olunur.

Aktiv müqaviməti ölçmək üçün yaradılmış sabit cərəyan

rəqəm körpüsünün sxemi 7.5 şəklində göstərilmişdir.

Şəkil 7.5. Sabit cərəyan rəqəm körpüsünün struktur sxemi

Ölçülən rezistor Rx, nümunəvi rezistorlar R1 və R2 və

kodu müqavimətə çevirən çevirici (KMÇ) ölçmə körpüsünü təşkil

edirlər. Bu körpü sxemi sabit gərginlik (SGM) mənbəyindən

qidalanır. Körpünün müvazinətdən çıxması müqayisə (MQ)

qurğusu ilə təsbit olunur. Idarəetmə (İQ) qurğusu MQ-nin çıxış

siqnalını analiz edir, onun işarəsindən asılı olaraq KMÇ

çeviricisinə daxil olan N kodunu artırır və yaxud azaldır.

Müvazinətlənmə prosesi o vaxta qədər davam edir ki, körpünün

çıxış diaqonalındakı gərginlik (MQ) müqayisə qurğusunun

həssaslığı həddindən kiçik olmasın. Bu halda ölçüləcək mü-

qavimət.

Rx=R1RKMÇ/R2=R1KKMÇN/R2 ,

79

burada KKMÇ= RKMÇ/N – KMÇ çeviricisinin çevirmə

əmsalı, RKMÇ – KMÇ-nin müqavimətidir.

Ölçmənin dəqiqliyi nümunəvi R1 və R2 rezistorlarının

stabilliyi və KMÇ-nin dəqiqliyi ilə müəyyən olunur.

Sabit cərəyan rəqəm körpüləri 0.01% ətrafında ölçmə

dəqiqliyini təmin edirlər və aktiv müqavimətin ölçülməsində

geniş istifadə olunurlar. Ölçmənin nəticəsi informasiyanı əks

etdirmə İƏQ qurğusunda təqdim edilir.

7.4. Tutumun və induktivliyin ölçülməsi

Kondensatorun tutumu ölçüldükdə onun müəyyən itkilərə

malik olduğu, yəni onda aktiv güc sərfi nəzərə alınmalıdır. Real

kondensatorun ekvivalent sxemi 7.6 şəklindəki kimidir.

Şəkil 7.6. Real kondensatorun ekvivalent sxemi

Kiçik itkili kondensatorların tutumunu ölçmək üçün

körpünün sxemi şəkil 7.7, a-da göstərilmişdir. Rn müqaviməti qolda

cərəyanla gərginlik arasında faza fərqini tənzimləmək üçün

qoşulmuşdur. Körpünün qollarının kompleks müqavimətləri

Z1=Rx+xCj

1; Z2=R1 ; Z3=Rn+

nCj

1; Z4=R2.

Bu ifadələri körpünün müvazinət tənliyində yerinə

yazdıqda alınır:

1

n

n2

x

x RCj

1RR

Cj

1R

n

n

x

nxCj

RRR

Cj

RRR

1

12 ;

Körpünün müvazinət şərtləri aşağıdakı kimi olar:

80

RxR2=RnR1 → Rx=Rn

2

1

R

R;

nx C

R

C

R 12 → Cx=Cn

1

2

R

R.

Cərəyanın gərginliyə görə sürüşmə bucağını 900-yə qədər

tamamlayan δ itki bucağını belə təyin etmək olar:

tgδ=ωCxRx=ωCnRn.

Korpünün iş prinsipi aşağıdakı kimidir. Əvvəlcə Rn=0

qəbul edilib, qolların R2/R1 nisbəti sıfır-indikatordan minimal

cərəyan axana qədər dəyişdirilir. Sonra Rn müqavimətini tənzim

etməklə Sİ-da cərəyanın daha da azalmasına nail olunur. Daha

sonra yenidən R2/R1 nisbətini dəyişməklə cərəyan azaldılır və s.

Beləliklə, müvazinət halı alınana qədər bu əməliyyatlar ardıcıl

olaraq təkrar edilir.

Böyük itkili kondensatorun tutumunu ölçdükdə körpü

sxemi 7.7, b şəklində göstərilmiş paralel ekvivalent sxemin

əsasında qurulur. Bu halda körpünün qollarının müqavimətləri

aşağıdakı kimi olur:

xx CjR/1

1Z

, Z2=R1

Z4=R2; nn

3CjR/1

1Z

;

a) b) c)

Şəkil 7.7. Kiçik (a), böyük (b) itkili kondensatorun tutumunu;

induktivlik və keyfiyyət əmsalını (c) təyin etmək üçün dəyişən

cərəyan körpülərinin sxemləri

81

Körpünün müvazinət halında aşağıdakı bərabərlik alınır:

n4

1

xx

2

CjR/1

R

CjR/1

R

.

Bu ifadədən körpünün aşağıdakı iki müvazinət şərti alınır:

Rx=Rn R1/R2 ; Cx=Cn R2/R1.

Kondensatorda itki bucağı δ aşağıdakı kimi tapılır:

nnxx RCRCtg

11 .

İnduktivlik və keyfiyyət əmsalını təyin edən dəyişən

cərəyan korpülərindən birinin sxemi 7.7, c şəklində göstərilir.

Korpünün müvazinət halının alınması üçün R

müqavimətinin Çv açarı vasitəsi ilə ya Lx, ya da Ln ilə ardıcıl

birləşməsi tələb oluna bilər. R, R1 və R2 rezistorları reaktiv

hissəsiz qəbul olunur. Əgər R müqaviməti Lx sarğacı ilə ardıcıl

birləşdirilirsə, (şəkildə gostərildiyi kimi) onda körpünün

qollarının müqavimətləri kompleks formada aşağıdakı kimi olur:

Z1=R+Rx+jωLx ; Z2=R1 ; Z3=Rn+jωLn ; Z4=R2.

Körpünün müvazinət şərtindən

(R+Rx+jωLx ) R2= (Rn+jωLn)R1 ,

aşağıdakı iki bərabərlik alınır:

Rx = RnR1/R2 – R: Lx = LnR1/R2.

Müvazinət yaranması üçün R rezistorunu Ln , Rn sarğacı

ilə ardıcıl qoşmaq lazım gələrsə, körpünün müvazinət şərti

aşağıdakı kimi olar: 2

1)(R

RRRR nx ;

2

1

R

RLL nx .

Ölçmə apardıqda qarşılıqlı induktivliyin kiçik alınması

üçün Lx və Ln sarğaclarını bir-birindən kifayət qədər aralı

yerləşdirmək lazımdır.

Lx induktivliyini ölçmək üçün nümuməvi Cn tutumundan

da istifadə etmək olar. 7.8 şəklində belə körpünün sxemi

göstərilir.Körpünün qollarının tam müqavimətləri kompleks

formada aşağıdakı kimi olur:

Z1 = Rx +jωLx; Z2 = R1; Z3 = R2; Z4 = Rn/(1+jωCnRn).

Körpünün müvazinət halında ümumi tənliyə görə alarıq:

82

211

)(RR

RCj

RLjR

nn

nxx

RxRn + jωLxRn = R1R2 + jωCnRnR1R2

RxRn = R1R2; jωLxRn = jωCnRnR1R2.

Şəkil 7.8. İnduktivliyi ölçmək üçün dəyişən cərəyan körpüsünün

sxemi

Bu bərabərlikdən iki müvazinət şərti alınır:

n21x R/RRR və 21RRCL nx

R1 və R2 müqavimət mağazaları, adətən sabit – 1000

Oma bərabər götürülür.Nümunəvi Cn tutumunu, həmçinin Rn

müqavimətini dəyişməklə körpünün müvazinəti yaradılır.

Əgər R1 = R2 = 1000 Omdursa, onda Lx – in henrilərlə

ölçülmüş qiyməti mikrofaradlarla götürülmüş Cn - ə bərabərdir.

Rx və Lx və ya Cn və Rn- in alınmış qiymətlərinə görə sarğacın

keyfiyyət əmsalı müəyyən edilir:

nnxx RCR/LQ

Qollarda sabit tutumlu kondensatorlar və dəyişən

rezistorlar istifadə olunan dördqollu körpü sxemləri ölçülən

induktivliyin və keyfiyyət əmsalının Q-nün qiymətini birbaşa

oxumağa imkan verir; lakin keyfiyyət əmsalının kiçik qiymətlə-

rində qeyri-kafi müvazinətlənmə qabiliyyətinə malikdir.

83

8. MAQNİT KƏMİYYƏTLƏRİNİN ÖLÇÜLMƏSİ

8.1. Maqnit ölçmələri haqqında məlumat

Ölçmə texnikasının maqnit sahəsini, maqnit dövrələrini,

həmçinin cisim və materialların maqnit xüsusiyyətlərini

xarakterizə edən kəmiyyətləri ölçə bilməsi maqnit ölçmələri

adlanır.

Maqnit ölçmələri vasitəsilə müxtəlif məsələlərin həll

edilməsinə baxmayaraq,adətən bir neçə əsas maqnit kəmiyyətləri

müəyyən olunur: maqnit seli Ф[Vb]; maqnit induksiyası B[Tl];

maqnit sahəsinin gərginliyi H[A/m]; maqnitlənmə M; maqnit

momenti m və başqaları.Həm də maqnit kəmiyyətlərini ölçmə

metodlarının əksəriyyətində maqnit kəmiyyəti deyil, ölçmə

prosesində maqnit kəmiyyətinin çevrildiyi elektrik kəmiyyəti

ölçülür. Tədqiq olunan maqnit kəmiyyəti maqnit və elektrik

kəmiyyətləri arasındakı məlum asılılıqlar əsasında tapılır.

Maqnit sahəsinin əsas xarakteristikaları olan maqnit seli

və maqnit induksiyası arasında aşağıdakı asılılıq mövcuddur:

S

Bds ,

burada S – səthin sahəsidir.

İnduksiya ilə sahə gərginliyi arasında əlaqə aşağıdakı

asılılıqlardan biri ilə müəyyən olunur: vakuumda

HB 0 ,

nisbi maqnit nüfuzluluğu μ olan mühitdə

HB 0 ,

burada 0 -maqnit sabitidir (vakuumun maqnit nüfuzluluğudur,

m/hn104 7 ).

Maqnit materialları isə özlərinin statik və dinamik xarak-

teristikaları və parametrləri ilə qiymətləndirilirlər.

Hal-hazırda maqnit selini, maqnit induksiyasını və maqnit

sahə gərginliyini ölçmək üçün müxtəlif üsullar və cihazlar

mövcuddur.Giriş kəmiyyətləri maqnit kəmiyyəti olan ölçmə çevi-

84

ricilərinə maqnit-ölçmə çeviriciləri deyilir. Çıxış kəmiyyətinin

növündən asılı olaraq onlar üç əsas qrupa – maqnit-elektrik

çeviricilərinə (çıxışı elektrik kəmiyyətidir), maqnit-mexaniki

çeviricilərə (çıxışı mexaniki kəmiyyətdir) və maqnit-optik

çeviricilərinə (çıxışı optik kəmiyyətdir) ayrılırlar.

8.2. Maqnit selinin, induksiyanın və maqnit sahə gərginliyinin

ölçülməsi

Ölçülən maqnit kəmiyyətləri adətən qabaqcadan ölçmə

üçün daha münasib olan elektrik kəmiyyətlərinə çevrilirlər.

Maqnit kəmiyyətlərini elektrik kəmiyyətlərinə çevirən çeviricilər

ən çox elektromaqnit induksiya, nüvə maqnit rezonansı,

qalvanomaqnit və digər hadisələr əsasında yaradılırlar.

Elektromaqnit induksiya hadisəsindən istifadə edərək

sabit və dəyişən maqnit sahələrinin xarakteristikalarını ölçmək

üçün yaradılan cihazlarda ölçmə çeviricisi kimi sarğıları maqnit

seli ilə ilişən sarğac istifadə edilir. kw sarğılar sayı olan sarğacda

maqnit seli dəyişərsə, sarğacda aşağıdakı asılılıqla təyin

olunan e.h.q. yaranır:

dt/dwe k

Əgər sarğacın əhatə etdiyi sahə eynicinslidirsə, və

sarğacın oxu B və H vektorlarının istiqaməti ilə üst-üstə

düşürsə,onda Φ, B və H arasındakı asılılıqdan istifadə edərək

yazmaq olar:

dt

dHSw

dt

dBSw

dt

dwe kk0kkk

,

burada Sk- ölçmə sarğacının sarğısının sahəsidir.

Formuladan görünür ki,sarğacın köməyi ilə Φ, B və H

maqnit kəmiyyətləri elektrik kəmiyyətlərinə, yəni e.h.q.-ə çevrilə

bilərlər. Maqnit ölçmə texnikasında belə sarğaclar ölçmə

sarğacları adlanır.

Maqnit induksiyasını və maqnit sahə gərginliyini ölçmək

üçün cərəyan axan keçirici və yarımkeçiricilərdə maqnit sahəsi

təsirindən yaranan qalvanomaqnit hadisələrindən istifadə olunur.

85

Belə hadisələr bəzi materialları maqnit sahəsində yerləşdirdikdə

yaranır ki, bunlara da Holl və Qauss effektləri aiddir.

Holl effektinin mahiyyəti maqnit sahəsində yerləşdirilmiş

yarımkeçirici lövhəcikdən cərəyan axarkən onun yan tərəflərində

e.h.q. yaranmasından ibarətdir. Holl e.h.q.-ni ölçməklə maqnit

induksiyasını təyin etmək olar.

Holl çeviriciləri üçün germanium, sürməli indium və s.

yarımkeçirici materiallardan istifadə edilir. Holl e.h.q., adətən,

kiçik olur. Buna görə də Holl effektinə əsaslanan cihazların

sxemlərində elektron gücləndiricilərindən istifadə olunur.

Qauss effekti maqnit-rezistiv çeviricilərin əsasını təşkil

edir. Belə çeviricilərin elektrik müqaviməti maqnit sahəsinin

təsirindən dəyişir. Qauss effektinə əsaslanan cihazlar nisbətən az

tətbiq olunur.

Nüvə-maqnit rezonansı hadisəsinə əsaslanan ölçmə

cihazlarında kvant maqnit-ölçmə çeviricilərinin iş prinsipi

mikrohissəciklərin (atomların, atom nüvələrinin, elektronların)

maqnit sahəsi ilə qarşılıqlı təsirinə əsaslanır. Kvant çeviricilərinin

bir növü maqnit induksiyasını yüksək dəqiqliklə ölçməyə imkan

verən nüvə-rezonans çeviricisidir. Bu çeviricilərdə nüvə-maqnit

rezonansının kvant hadisəsindən istifadə edilir.Bu cür hadisələr

elə materiallar üçün xarakterikdir ki, onların atomlarının nüvələri

maqnit momentinə malikdirlər (məsələn, hidrogen atomlarının

nüvələrini özündə saxlayan su). Əgər belə materialdan olan

nümunəni B_ induksiyalı ölçülən sabit sahədə yerləşdirsək və ona

yüksək tezlikli B~ induksiyalı və dəyişən tezlikli maqnit sahəsi

ilə təsir etsək, tezliyin müəyyən bir f qiymətində nümunə

tərəfindən yüksək tezlikli enerjinin rezonans udulması baş verir.

Bu tezlik aşağıdakı kimi təyin edilir: f = (γ/2π)B_ , burada γ –

hiromaqnit nisbəti (atom nüvəsinin maqnit momentinin hərəkət

miqdarı momentinə nisbəti) olub, baxılan hər atom növü üçün

sabit kəmiyyətdir. Beləliklə, bu tezliyi ölçməklə maqnit

induksiyasının qiymətini müəyyən etmək olur.

Nüvə-rezonans çeviricili teslametrlər yüksək dəqiqlik

(xəta 10-4%- dən böyük deyil) və geniş ölçmə diapazonu (10-5 -

102 Tl) ilə xarakterizə olunur.

86

8.3. Maqnit materialları və onların xarakteristikaları

Müasir dövrdə maqnit materialları elm və texnikanın

müxtəlif sahələrində geniş istifadə olunur. Sənayedə müxtəlif

xassəli maqnit materiallarının istehsalı artır.

Maqnit materialları üç əsas qrupa ayrılırlar:

- yüksək maqnit nüfuzluluğuna malik olan yumşaq maqnit

materialları; əsasən maqnit keçiriciləri kimi istifadə olunurlar;

- möhkəm maqnit materialları - əsasən maqnit sahəsi mənbəyi

kimi istifadə olunurlar;

- xüsusi xassəli materiallar (termomaqnit, maqnit – striksion)

Maqnit materiallarının sabit və yaxud yavaş dəyişən

maqnit sahələrində müəyyən olunan xarakteristikaları statik

xarakteristikalar, dəyişən maqnit sahələrində müəyyən olunan

xarakteristikaları isə dinamik xarakteristikalar adlanır.

Ferromaqnit materialların öz xüsusi xarakteristikası,

demək olar ki, statik xarakteristikadır. Dinamik xarakteristika isə

materialın xassələrindən başqa bəzi amillərdən, məsələn, dəyişən

maqnitləndirmə sahəsinin tezliyindən, induksiya və gərginlik

əyrisinin formasından və s. asılıdır.

8.3.1. Statik xarakteristikalar

Maqnit materiallarının əsas statik xarakteristikaları başlan-

ğıc maqnitlənmə əyrisi, əsas maqnitlənmə əyrisi və simmetrik

həddi histerezis ilgəyidir.

Başlanğıc maqnitlənmə əyrisi əvvəlcədən maqnitsizləşdi-

rilmiş nümunədə maqnit B induksiyasının maqnitləndirici sahə-

nin H gərginliyindən asılılığına deyilir: B = f(H). Başlanğıc

vəziyyətdə material maqnitsizləşdirilməlidir (H = 0, B = 0). H-ın

kifayət qədər artması ilə başlanğıc maqnitlənmə əyrisi B(H)

doyma vəziyyətinə çatır (şəkil 8.1).Təcrübədə çox vaxt başlanğıc

maqnitlənmə əyrisinə yaxın olan əsas maqnitlənmə əyrisindən

istifadə olunur.

Əgər başlanğıc maqnitlənmə əyrisi üzrə hərəkəti hər hansı

A(H1,B1) nöqtəsinə çatdıqdan sonra dayandırsaq və H sahə

87

gərginliyinin –H1 qiymətinə qədər və sonra geriyə səlis dəyişsək,

B(H) asılılığının əyrisi qapalı ilgək cızacaqdır ki, buna simmetrik

histerezis ilgəyi deyilir.Əgər histerezis ilgəyinin yuxarı nöqtəsi

doyma sahəsində yerləşərsə, onun forması və ölçüləri dəyişməz

qalır.Belə ilgək həddi histerezis ilgəyi adlanır (şəkil 8.2).

Təcrübədə yaxşı təsvir olunan başlanğıc maqnitlənmə

əyrisi almaq çətindir, buna görə də onun əvəzinə başlanğıc

maqnitlənmə əyrisinə yaxın olan əsas maqnitlənmə əyrisindən

istifadə olunur. Bu da B=f(H) asılılığı olub, simmetrik histerezis

ilgəkləri təpələrinin həndəsi yeridir (şəkil 8.3).

Əsas maqnitlənmə əyrisinə görə nisbi maqnit nüfuz-

luluğunun maqnit sahəsindən asılılıq əyrisini qurmaq olar:

H/

HBH

0

q

Histerezis ilgəyini xarakterizə edən parametrlər həddi

histerezis ilgəyindən götürülür.

8.3.2. Dinamik xarakteristikalar

Maqnit materiallarının dinamik xarakteristikaları həm

materialın özündən, həm də xarakteristikaların müəyyən olunma

şərtlərindən (nümunənin formasından, maqnitləndirmə cərəya-

nının parametrlərindən, maqnitlənmə rejimindən və i.a) asılıdır.

Şəkil 8.1. Başlanğıc

maqnitlənmə əyrisi

Şəkil 8.2. Həddi histerezis

ilgəyi

Şəkil 8.3.Əsas

maqnitlənmə əyrisi

88

Burulğan cərəyanların, maqnit özlülüyünün və digər

proseslərin təsirindən histerezis ilgəyinin forması elə dəyişir ki, o,

ellipsə yaxın forma alır (xüsusən cərəyanın kiçik və tezliyin

böyük qiymətlərində). Belə əyri dinamik ilgək adlanır. Dinamik

ilgəklərin təpələrinin həndəsi yeri maqnitlənmənin dinamik əyrisi

adlanır.

Dinamik xarakteristikalara maqnit nüfuzluluğunun müxtə-

lif növləri və material maqnitlənərkən ondakı maqnit itkiləri

daxildir. Maqnit materiallarını dəyişən maqnit sahəsində maqnit-

ləndirdikdə əsas xarakteristikalardan biri maqnit nüfuzluluğudur.

Əgər dinamik ilgək ellips formasında olarsa, amplituda

nüfuzluğu induksiya və sahə gərginliyinin amplituda qiymətləri-

nin nisbəti kimi müəyyən olunur:

m

m

nH

B

0 .

Dinamik ilgək elliptik formada olduqda induksiya və sahə

gərginliyi sinusoidal dəyişən kəmiyyətlər kimi fərz oluna

bildikləri üçün, yəni B=Bmsin(ωt-δ); H=Hmsinωt, kompleks

üsulundan istifadə edərək maqnit nüfuzluluğunu belə ifadə etmək

olar:

21 jeH

B j

n

Bu cür nüfuzluluq kompleks maqnit nüfuzluluğu adlanır.

Kompleks nüfuzluluğun modulu 2

2

2

1n amplituda

nüfuzluluğu, δ arqumenti isə itki bucağı adlanır, həm də

1

2

tg .

Mühüm dinamik xarakteristikalardan biri də material

maqnitlənərkən ondakı enerji itkiləridir. Maqnit materiallarının

sınağı zamanı itkilərin cəmi induksiyanın amplitudu və tezliyin

funksiyası kimi müəyyən edilir.

Maqnit materiallarının dinamik xarakteristikaları materiala

dəyişən sahədən əlavə sabit sahə də təsir etdikdə dəyişir.

89

Maqnit materiallarının statik xarakteristikalarını təyin

etdikdə ən çox istifadə olunan metod induksiya-impuls

metodudur.Bu metod ballistik qurğunun köməyi ilə həyata

keçirilir.

Maqnit materiallarının dinamik xarakteristikalarının təyin

olumna üsullarının əksəriyyəti elektromaqnit induksiya qanununa

əsaslanır. Dinamik xarakteristikaları təyin etdikdə əsasən aşağı-

dakı kəmiyyətlər ölçülür: maqnit induksiyası, sahə gərginliyi,

maqnit nüfuzluluğu,maqnitlənmə zamanı enerji itkisi.

9. OPTİK ÖLÇMƏLƏR

9.1.Ümumi məlumat

Optik ölçmə cihazları olduqca müxtəlifdirlər. Növlərinin

sayına görə onları elektrik ölçmə cihazları ilə müqayisə etmək

olar. Ümumiyyətlə, optik metod və yaxud cihaz insan gözü ilə

görünən elektromaqnit şüalanmasının, yəni 760 nm-dən 350 nm-ə

qədər dalğa uzunluqlu elektromaqnit dalğalarının qeyd edilməsi

hesab olunur. Bu nöqteyi-nəzərdən optik cihazlar və metodlar

dedikdə praktiki olaraq insan gözü ilə görünən elektromaqnit

şüalanması nəzərdə tutulur.

9.2. Optik ölçmə cihazlarının təsnifatı

Optik ölçmə cihazlarının təsnifat cədvəli şəkil 9.1-də

göstərilmişdir.

Fotometrik optik cihazlar işıq sellərini və işıq selləri ilə

bilavasitə əlaqədə olan kəmiyyətləri – işıqlanma dərəcəsi,

parlaqlıq, işıqlılıq və işığın gücünü ölçən optika sinfinə aiddirlər.

Fotometrləri insan gözünün həssaslığına uyğun həssaslıqlı

ölçmə xarakteristikalarına malik olan ənənəvi optik cihazlara və

energetik fotometrik kəmiyyətləri ölçən fotometrlərə ayırmaq

daha məqsədəuyğundur. Spektral optik cihazlar optika

texnikasının böyük sinfidir və onlar üçün elektromaqnit şüalan-

90

Şəkil 9.1. Optik ölçmə cihazlarının təsnifatı

masının dalğa uzunluğuna görə spektrə ayrılması xarakterikdir.

Bunlara vizual cihazlar – spektroskoplar; şüalanmanı hər hansı bir

təsbit olunmuş dalğa uzunluğunda seçən cihazlar –

monoxromatorlar; şüalanmanı bir neçə dalğa uzunluğunda seçən

polixromatorlar; monoxromatik şüalanmanın bütün spektrlərini

qeyd edən spektroqraflar aiddir. Əgər cihazda şüalanmanı spektrə

ayırmaqdan əlavə elektromaqnit şüalanmanın hər hansı bir

energetik xarakteristikasını ölçmək imkanı da olarsa, belə cihaz

spektrofotometr və yaxud kvantometr adlanır.

İnterferometrlərdə ölçülən əsas xarakteristika işıq

dalğasının fazasıdır. Belə yanaşma daha dəqiq ölçmə vasitələrinin

yaradılmasına imkan verir. Bu səbəbdən də interferometrlər

yüksək dəqiqlik tələb olunan hallarda, məsələn, etalonlarda,

unikal elmi proqramlara xidmət sahələrində, maddələrin

tərkibinin çox yüksək həssaslıqla analiz metodlarının

realizasiyasında və i.a. tətbiq edilir.

Optik cihazların digər sinifləri fotometrlər və spektro-

metrlər kimi o qədər də geniş yayılmamışlar. Buna baxmayaraq,

onlarda spesifik fiziki hadisələr mühüm əhəmiyyət kəsb

etdiyindən təsnifat cədvəlinə daxil edilmişlər.

Polyarimetrlərdə polyarizasiya kimi işığın dalğa xassəsi,

yəni elektromaqnit dalğalarının rəqslərinin yayılma istiqamətinə

nəzərən müəyyən oriyentasiyası (səmtləşməsi) istifadə olunur. Bir

çox cisimlər polyarlaşmanın istiqamətini dəyişmə xassələrinə

malikdirlər. Bu prinsipdə təkcə maqnit kəmiyyətlərini ölçmə

91

çeviriciləri yox, həm də maddələrin və materialların tərkibinin

analizi üçün bəzi cihazlar da (məsələn, şəkəri ölçən cihazlar)

işləyirlər.

Refraktometrlər bərk cisimlərin, mayelərin və qazların

sınma göstəricilərini ölçmək üçündür. Onlarda işıq dəstəsinin iki

mühitin ayrılma sərhəddində istiqamətinin dəyişməsi hadisəsi

istifadə olunur. Bu cihazlar xromatoqraflarda, çoxlu sayda xüsusi

təyinatlı meteoroloji cihazlarda, qazların analizində və i.a.

indikator kimi istifadə edilirlər.

Qoniometrlər bucaq ölçmələri üçün istifadə olunan

cihazlardır. Onlar optik oxu bucaq limbi (dərəcələrə bölünmüş

dairəsi olan bucaqölçən) ilə təchiz olunmuş tamaşa borusundan və

yaxud lazerdən ibarətdir. Belə cihazla bucaqları optik oxu ayrı-

ayrılıqda ardıcıl olaraq iki obyektə istiqamətləndirməklə ölçmək

olar.

Buraya həmçinin optik məsafəölçənlər də aiddir. Qonio-

metrlər topoqrafiyada, hərbi texnikada, geodeziya işlərində geniş

istifadə edilirlər.

Ölçmə mikroskopları müxtəlif obyektlərin görünən

ölçülərini (və yaxud müşahidə bucaqlarını) böyütmək və

böyüdülmüş detalların ölçülərini müəyyən etmək (ölçmək)

üçündür. Bu cür cihazların daha geniş yayılanları okulyar –

mikrometrlə təchiz olunmuş adi mikroskoplardır. Bu, həcmin

ölçüsünü onu bilavasitə mikroskopdan müşahidə etməklə

müəyyən etməyə imkan verir. Belə cihazlardan həkimlər,

bioloqlar, botaniklər və ümumiyyətlə, böyük olmayan obyektlərlə

işləyən bütün mütəxəssislər istifadə edirlər.

Cismin məxsusi istilik şüalanmasını ölçən cihazlar

pirometrlər (“piro”–yanğın sözündən) adlanırlar. Bu cihazlarda

qızmış cisimlərin şüalanma qanunlarından (Plank qanunu, Stefan-

Bolsman qanunu, Vin qanunu və s.) istifadə olunur.

9.3. Optik-lif vericiləri

Optoelektronika – elm və texnikanın yeni sahələrindən

olub, optika və elektronikanın qovuşmasında yaranmışdır.

92

Optoelektronikanın inkişafında əsas hadisə optik liflərin

yaranması olmuşdur.

Müasir optik lif özündən işıq yayılan özəkdən (əsasdan)

və örtükdən ibarətdir. Özək xaricdən polimer plyonka ilə bağlıdır.

Özək plastikdən və sınma əmsalını artırmaq üçün müəyyən

əlavələr (məsələn, germanium) edilmiş şüşədən hazırlanmış

teldən ibarətdir. Özəyin sınma əmsalı n1 örtüyün sınma əmsalı n2-

dən təxminən 0,01...0,02 artıqdır. Bunun da nəticəsində özəyə

yönəldilmiş işıq şüası “özək-örtük” sərhəddindən dəfələrlə əks

olunaraq orada yayılır (səpələnir).

Optik liflərin ümumi üstünlüklərinə geniş zolaqlılıq (bir

neçə onlarla terahers); kiçik itkilər (minimalları 0,154 dB/km);

kiçik (125 mkm ətrafında) diametr; kiçik (təxminən 30 q/km)

kütlə; elastiklik (əyilmənin minimal radiusu 2 mm); mexaniki

möhkəmlik (qırılmağa dözdüyü yük təxminən 7 kq); qarşılıqlı

interferensiyanın olmaması; elektromaqnit induksiyanın təsirinin

olmaması; partlayış təhlükəsizliyi; yüksək elektroizolyasiya

möhkəmliyi (məsələn, 20 sm uzunluqlulif 10000 V gərginliyə

dözür); korroziyaya qarşı yüksək dözümlülük (xüsusən kimyəvi

əridicilərə, yağlara, suya qarşı) xüsusiyyətlərini aid etmək olar.

Optik lif vericisi əsas element kimi optik lif istifadə edən

vericidir. Optik lif vericisinin tərkibinə optik lif, işıqşüalandırıcı

(işıq mənbəyi) və işıqqəbuledici qurğular, optik həssas element

daxildir.

Optik lif vericiləri yüksək temperaturlara və təzyiqlərə

davamlıdırlar. Onlar elektromaqnit maneələrə, hətta ildırım

boşalması yaxınlığında belə həssas deyillər, dielektriklərdir, bu

da belə vericilərdən yüksək gərginliyin təsiri təhlükəsi, partlayış

təhlükəsi olan mühitdə istifadə etməyə imkan verir. Onların

hazırlandığı materiallar kimyəvi ətalətli ola bilərlər, yəni ətraf

mühiti çirkləndirmir və korroziyaya uğramırlar.

Optik lif vericiləri özlərinin yaxşı metroloji xarakteristikala-

rından əlavə yüksək etibarlığa, uzunömürlüyə, stabilliyə, kiçik

kütləyə, qabaritlərə və enerji sərfinə malikdirlər, informasiyanın

mikroelektron emal qurğuları ilə uyğunlaşırlar.

93

Müasir optik lif vericiləri, demək olar ki, bütün kəmiy-

yətləri ölçməyə imkan verir. Məsələn, təzyiq, temperatura,

məsafə, fəzada vəziyyət, fırlanma sürəti, xətti yerdəyişmə sürəti,

təcil, rəqslər, kütlə, səs dalğaları, mayenin səviyyəsi,

deformasiya, sınma əmsalı, elektrik sahəsi, elektrik cərəyanı,

maqnit sahəsi, qazın konsentrasiyası, radiasiya şüalanmasının

dozası və s.

Hal-hazırda optik-lif vericilərinin inkişafının əsas

istiqaməti inteqral-optik texnologiyalarıdır. Bu texnologiyalar

emalın elektron sxemlərini və mikrooptik komponentləri bir

kristalda və yaxud bir mikromodulda birləşdirməyə imkan verir.

Bu, optik-lif vericilərinin maya dəyərini xeyli aşağı salmağa və

onların istismar xarakteristikalarını yüksəltməyə imkan verir.

Optikanın, mexanikanın və elektronikanın birləş-

dirilməsinə misal mikro- və nanotexnologiyadan istifadə etməklə

hazırlanmış mikromexaniki qurğuları, məsələn, DLP –

prosessorunu (pyezoaktuator texnologiyası əsasında) göstərmək

olar. Bu texnologiya Texas İnstrument Şirkəti tərəfindən işlənmiş

və patentlənmişdir, onun əsasında proyeksiyalı DLP televizorları

və proyektorları istehsal olunur.

9.4. Optik cərəyan və gərginlik vericiləri

Optik-lif cərəyan və gərginlik vericilərinə olan marağın

durmadan artması həmin qurğuların yüksək potensial imkanları

ilə əlaqədardır. Bunlara aiddir: geniş dinamik ölçmə diapazonu

(cərəyanlar – yüzə qədər kA, gərginliklər – yüzə qədər kV);

yüksək xəttilik; yüksəkvoltlu dövrədə gərginliyin və cərəyanın

bilavasitə harmonikalarını analiz etməyə imkan verən geniş tezlik

diapazonu; ikinci dövrələrin yükünün və onlardakı itkinin

təsirinin olmaması; optik-lif informasiya kanallarının xarici

elektromaqnit əngəllərinə qarşı yüksək dayanıqlığı; kiçik kütlə-

qabarit göstəriciləri; birinci optik çevirici elektronika blokundan

450-900 m və daha çox uzaqlaşdırıla bilər.

Belə vericilərdən yüksək və ortavoltlu elektrik şəbəkələrin-

də istifadə olunması daha effektlidir, belə ki, izolyasiyanın, xü-

94

susən də yüksəkvoltlu dövrələrdə, təmin olunmasının mürəkkəb

məsələləri çevirmənin özünün fiziki təbiəti hesabına avtomatik

olaraq həll olunur, çunki optik liftin optika elementləri əvvəlcədən

elə dielektrikdirlər. Müvafiq olaraq ölçmə və yüksəkvoltlu

dövrələrin qalvanik açılması asan təmin olunur və həmin

cihazların istismarında təhlükəsizlik yüksəlir.

Optik cərəyan vericisi. Bu vericinin işi Faradey effektinə

əsaslanır. Bu effektin mahiyyəti işıq selinin polyarizasiyasının

maqnit sahəsinin təsirindən dəyişmə hadisəsidir. Başqa sözlə,

maqnit sahəsində yerləşən cisimdən xətti polyarizasiya olunmuş

işıq yayıldıqda işığın polyarizasiya müstəvisinin fırlanması

müşahidə olunur (şəkil 9.2).

Şəkil 9.2.Faradey effektinin izahına aid

Bu effektlə əsasən işləyən cərəyan çeviricilərində ortoqonal

dairəvi polyarizasiyalı iki işıq dalğası xüsusi işıq keçiricili

çoxsarğılı kontura daxil edilir. Konturun daxilində cərəyanlı

keçirici yerləşir. Keçiricidə cərəyan olmadıqda işıq dalğaları lif

konturu üzrə eyni faza sürəti ilə yayılır və konturun çıxışına sıfır

nisbi faza fərqi ilə gəlirlər (şəkil 9.3).

Keçiricidə elektrik cərəyanı olduqda işıq keçiricisi axan

cərəyanın uzununa maqnit sahəsində olur. Bu halda işıq

keçiricisinin optik xüsusiyyətləri dəyişir və kontur üzrə işıq

dalğalarının yayılma sürəti müxtəlif olur. Nəticədə konturun

95

çıxışında dalğalar arasında zaman gecikməsi və nisbi faza

sürüşməsi F yaranır. Əgər işıq keçiricisi uzununa eyni-cinsli

maqnit-optik həssaslığına malikdirsə, onda faza sürüşməsi ilə

elektrik cərəyanının qiyməti arasındakı əlaqə sadə formula ilə

ifadə olunur:

Şəkil 9.3. Optik-lif cərəyan vericisinin

iş prinsipinin izahına aid

VNI2F ,

burada N – lif sarğılarının sayı; V – Verde sabiti; I – ölçülən

elektrik cərəyanıdır. Verde sabiti cizimdə polyarizasiya

müstəvisinin maqnit fırlanmasını xarakterizə edir. Onun qiyməti

cismin xüsusiyyətindən, dalğanın uzunluğundan və şualanmanın

monoxromatikliyindən asılıdır. Formuladan görünür ki, lif

sarğılarının sayını dəyişməklə çeviricinin həssaslığını idarə etmək

və müvafiq olaraq elektrik cərəyanının ölçülmə hədlərini

dəyişmək olar. Təcrübədə bu xüsusiyyət cərəyanları yüzlərlə

milliamperdən yüzlərlə kiloamper hədlərində ölçmək imkanı

verir.

Beləliklə, optik-lif metodu ilə cərəyanın ölçülməsi elektrik

cərəyanının uzununa maqnit sahəsində yerləşən həssas lif

konturunda işıq dalğalarının arasındakı nisbi faza sürüşməsinin F

dəqiq ölçülməsinə gətirilir. Həmin faza sürüşməsi həssas

elementdən birləşdirici kabel xətti ilə elektron-optik emal blokuna

96

keçirilir. Bu blok faza axınını ölçür, onu cərəyanın qiymətinə

çevirir və cərəyanın ölçülmüş ani qiymətini çıxış interfeyslərinə

verir.

Faradey effektinə əsaslanan cihazlar bir-birindən fərqlənə

bilərlər. Elektron-optik bloklu optik-lif cərəyan vericisinin

struktur sxemi şəkil 9.4-də göstərilmişdir.

Cərəyan vericisinin elektron-optik sxeminin sadələşdirilmiş

strukturasında optik siqnal mənbəyi vardır. Bu siqnal şaxələn-

diricinin köməyi ilə sağ və sol polyarizə olunmuş siqnala çevirilir.

Bu siqnalların fırlanma istiqamətləri bir-birinə əksdir və onlar N

sarğılı optik lifdən hazırlanmış optik ilgəyə daxil olurlar.

Şəkil 9.4. Elektron-optik bloklu optik-lif cərəyan vericisinin

struktur sxemi

Naqildən axan ölçülən İ cərəyanı tərəfindən yaradılan maqnit

sahəsi Faradey effektinə əsasən siqnallardan birini zəiflədir,

digərini isə sürətləqndirir. Hər iki siqnal növbəti dairəvi

97

polyarizatora çatır. Burada onlar bir-birinə nəzərən bucağı

qədər yerini dəyişmiş iki xətti polyarizə olunmuş işıq sellərinə

çevrilir.

İşıq selləri fotoçevirici vasitəsilə = 2C/ tezlikli iki

dəyişən cərəyan gərginliyinə çevrilir. Burada C – optik lifdə işığın

sürəti; - optik şüalanmanın dalğa uzunluğudur. Alınan elektrik

siqnalları elektron blokun analoq-rəqəm çeviricisinə daxil olur.

Burada bucağı sonradan DSP-prosessorunda emal edilmək

üçün rəqəm formasına çevrilir. Rəqəm bloku yüksək və aşağı

səviyyəli analoq interfeysləri və əlavə İEC61850 standartına

müvafiq rəqəm interfeysi ilə təchiz olunmuşdur ki, bu da

tamamilə rəqəm mühafizə və ölçmə sisteminin yaradılmasına

imkan verir.

Optik gərginlik vericisi. Optik gərginlik vericisinin işi

Pokkels effektinə əsaslanır. Bu effektin mahiyyəti sabit və yaxud

dəyişən elektrik sahəsinin təsirindən optik mühitlərdə ikiqat şüa

sınmasının yaranması hadisəsidir (şəkil 9.5).

Şəkil 9.5.Pokkelsin xətti elektrooptik effektinin izahına aid

Qeyd olunan hadisə kristallik pyezoelektriklərdə müşahidə

olunur:

98

E

KL ,

burada E - elektrik sahəsinin gərginliyi; L – lövhənin qalınlığı;

- dalğa uzunluğu; K – elektrooptik əmsaldır.

Effekt tətbiq edilən elektrik sahəsinin qiymətindən düz

mütənasib asılılıqdadır. Gərginlik vericilərlə elektrik sahəsinin

gərginliyinin sütununun bir neçə nöqtəsində aparılan ölçmələr

əsasında hesablanır.

Elektron-optik bloklu optik gərginlik vericisinin sadələş-

dirilmiş struktur sxemi şəkil 9.6-də göstərilmişdir.

Şəkil 9.6. Elektron-optik bloklu optik gərginlik vericisinin

sadələşdirilmiş struktur sxemi

Qeyd etmək lazımdır ki, optik gərginlik və cərəyan veri-

cilərinin işlənməsi və hazırlanması ilə bir sıra şirkətlər, o cüm-

lədən Kanada şirkəti Nxt Rhase T&D Corparation, Isveç şirkətli

PowerSense, ABŞ şirkətləri OptiSense Network Inc., ABB Inc.,

Airak Inc., Field Metrics Inc (FMI) məşğul olurlar.

Müxtəlif şirkətlərin optik vericilərinin bəzi ümumiləş-

dirilmiş xarakteristikaları 1 və 2 cədvəllərində verilmişdir.

PaterSerse A/S şirkəti 36 kV-a qədər olan şəbəkələrdə

işləyə bilən optik-lif cərəyan (şəkil 9.7a), gərginlik (şəkil 9.7,b) və

kombinə olunmuş cərəyan/gərginlik (şəkil 9.7c) çeviriciləri təklif

etmişdir. Cərəyanların ölçülmə diapazonu 2% xəta ilə 5 A… 20

kA, gərginliyin ölçülmə xətası isə 1% təşkil edir.

99

Cədvəl 1. Müxtəlif şirkətlərin optik-lif cərəyan vericilərinin

müqayisəli xarakteristikaları

Xarakteristi

ka Nx

t

Rh

ase

Po

werS

e

nse

Op

tiS

en

s

e

Fie

ld

Metr

ics

AB

B

Air

ak

Nomin.

cərəyanlar,

kA

0,1-100 55-20-

20 0,003-1 0,6-20 1-3,5

0,003-

30

Dəqiqlik

sinfi, % 0,25 2 0,2 0,2 0,2 1

İşçi tezlik,

Hs 50/60 50/60 - 50/60 50/60 50/60

Tezlik zolağı,

Hs

0,01-

6000 - -

5000-ə

qədər

0-

10000 5-5000

Nominal

gərginlik,

KB

69-765 36 15,20,3

5 11-36

72,5-

800 3,6-36

Kütlə, kq 49-95 - 9 5-15

0,028-

0,57

İşçi

temperaturla

r diapazonu,

C

-

50…+6

0

-

40…+5

0

-

40…+7

5

-

50…+8

5

-

5…+4

0

-

40…+8

5

100

Cədvəl 2. Müxtəlif şəirkətlərin optik gərginlik vericilərinin

müqayisəli xarakteristikaları

Xarakteristika Nx

t

Rh

ase

Op

tiS

ens

e

Fie

ld

Met

rics

AB

B

Air

ak

Nomin.

cərəyanlar, kA 121-550 35 138

115-

550 0,003-5

Dəqiqlik sinfi,

% 0,2/3 0,2 0,3 0,2 1 (5)

İşçi tezlik, Hs 10/3000 - - - -50/60

Tezlik zolağı,

Hs

0,1-

6000 - 5-5000 - 6-5000

Kütlə, kq 132-650 2,5 68 50-186 0,17

İşçi

temperaturlar

diapazonu, C

-

40…+50

-

40…+50

-

40…+70

-

5…+40 0…+50

Vericilər ştanqda bərkidilir və dayaqda yerləşdirilmiş optik

modulla optik liflə birləşdirilir.

Şəkil 9.7. Power Sense şirkətinin vericiləri: a) cərəyan;

b) gərginlik; c) kombinə olunmuş (cərəyan/gərginlik)

Airak şirkətinin istehsal etdiyi vericilər özlərinin ən az kütlə

və qabarit göstəriciləri ilə fərqlənirlər. Bu şirkətin optik-lif

101

gərginlik vericilərinin çəkisi cəmisi 170 q-dır (şəkil 9.8a).

Gərginlik vericisi xüsusi platformada yerləşdirilir. Gərginliyin

standart ölçmə diapazonu – 5 kV, maksimal gətirilmiş xəta 5%

təşkil edir.Hava xətləri üçün istehsal olunan cərəyan vericiləri

(şəkil 9.8,b) cərəyanı 3A-dən 1 kA-a qədər 1%-dən yüksək

olmayan xəta ilə ölçməyə imkan verir.

Şəkil 9.8. Airak İnc. Şirkətinin optik-lif gərginlik vericisi (a);

hava xətləri üçün cərəyan vericisi (b)

Optik cərəyan və gərginlik vericiləri energetikada,

metallurgiya, kimya, gəmiqayırma və müdafiə sənayesində

monitorinq, nəzarət və idarəetmə sistemlərində mühüm yer tuta

bilərlər.

9.5. Yüksək gərginlikləri və böyük cərəyanları

optik ölçmə metodları

Elektrik veriliş xətlərinin, yüksək və daha yüksək gərgin-

likli (1200 kV və daha çox) elektrofiziki qurğuların sürətlə

inkişafı bahalı və iri izolyasiya qurğularının yaradılmasını tələb

etməyən yeni ölçmə metodlarının meydana çıxmasına səbəb oldu.

Bu nöqteyi-nəzərdən elektrik-optik metodları daha perspektivlidir.

Elektrik-optik metodları daxili modulyasiyalı və xarici

modulyasiyalı kimi iki metoda ayrılır. Daxili modulyasiyalı

metodlarda ölçmə informasiya siqnalı optik şüalanma mənbəyinə

bilavasitə təsir edərək, onun şüalanma parametrlərini dəyişir.

Xarici modulyasiyalı metodlar ölçülən kəmiyyətin xarici stabil

mənbənin optik şüalanmasına bilavasitə təsirinə əsaslanır.

102

Daxili modulyasiyalı metodlarla ölçmə aparıldıqda (şəkil

9.9) optik şüalanma mənbəyi 2 (məsələn, işıq diodu) və ilkin

(birinci) çevirici 1 (şunt, ölçmə transformatoru və s.) yüksək

gərginlik altında olurlar, optik şüalanma qəbuledicisi 4 və ikinci

ölçmə qurğusu 5 yerin potensialına malik olurlar.

Şəkil.9.9. Daxili modulyasiyalı metodla ölçməyə aid

Şüalanma mənbəyi və qəuledicisi arasında optik rabitə

kanalı kimi 3 yüksəkvoltlu sərt və yaxud elastik lifli işıq keçi-

riciləri istifadə olunur.

Xarici modulyasiyalı metodlar elektrik optik və maqnit

optik effektlərinin, əsasən də elektrik sahəsinin gərginliyini və

gərginliyi ölçmək üçün Kerr və Pokkelsin elektrik-optik effekt-

lərinə, cərəyanları ölçmək üçün isə Faradeyin maqnit-optik

effektinə əsaslanır.Elektrik və maqnit optik effektlərə xas olan

relaksasiya müddəti – 10-10 s-dən az təşkil edir, buna görə də bu

effektlərin əsasında sabit, dəyişən və impuls cərəyan və

gərginlikləri ölçmək üçün cəldişləyən ölçmə vasitələri, eləcə də

müasir cəldişləyən mühafizə qurğuları yaratmaq olar.

9.6. Optik kabellər və onlarda aparılan ölçmələr

9.6.1. Optik kabellər və onların elementləri

Optik kabel optik şəffaflığa malik olan maddədən

hazırlanmış teldir. Mütləq daxili əksetdirmə keçiricidə işığın

köməyi ilə siqnalın keçməsini təmin edir.

103

Daxili optik kabel, adətən, plastik materiallardan və yaxud

şüşədən hazırlanır, lakin bir sıra sahələrin ftoralüminiumdan,

kvarslı şüşədən, ftorsikronatdan və digər maddələrdən hazırlanmış

kabellərə ehtiyacı olur. Universal optik kabellərin yaradılmasının

müasir texnologiyaları xarakteristikaları heç də şüşədən pis

olmayan plastik optik liflər tətbiq edirlər.

Borularda montaj üçün istifadə olunan xarici optik kabelin

konstruksiyası özəkdən və örtükdən təşkil olunur. Bu təşkil-

edicilərin sınma göstəriciləri bir-birindən çox cüzi fərqlənirlər.

Məsələn, özəyin sınma göstricisi 1,485-ə, örtüyün 1,480-ə yaxın

sınma göstəricisi uyğun gəlir.

Bronlu daxili kabel torpaqda, kanalizasiya sistemlərində

istifadə oluna bilər.Asma xarici şəbəkələrin yaradılmasında çox

vaxt gəzdirilə bilən güc elementli optik kabellərdən istifadə

edilir.

Ümumiyyətlə, optik kabel aşağıdakı elementlərdən təşkil

olunur: mərkəzi güc elementi; optik modullar (daxilində optik

liflər yerləşdirilmiş polimer borular); güc elementləri; bronlar;

mühafizə qabığı (örtüyü); kabelin xarici qabığı (örtüyü).

Kabelin özəyi. Optik-lif kabellərin möhkəmliyini artırmaq

üçün bu kabelin optik modulları kabelin özəyi olan mərkəzi güc

elementinin ətrafında sarınır. Bu halda mərkəzi güc elementi həm

uzununa əyilmədən mühafizə dayağı, həm də yükdən

zədələnməyə qarşı mühafizə vəzifəsini yerinə yetirir. Bu cür

hazırlanma nəticəsində işıq keçiriciləri optik modullarda müəyyən

boşluğa malik olurlar ki, bu da dartılmaya, əyilməyə, sıxılmaya

səbəb ola biləcək yüklərin ötürmə xarakteristikalarına olan təsirini

minimuma endirir (başqa sözlə, təsir göstərmir).

Güc elementinin ətrafına optik modullarla yanaşı aşqarlar

da, yəni işıq keçiricisiz modullar və yaxud xalis polietilen

elementlər də yerləşdirilə bilər. Sarınmış bu elementlərin və güc

elementlərinin, eləcə də bərkitmə lenti və onların ətrafındakı

örtüklərin toplusu kabelin özəyi adlanır.

Sarıma. Optik-lif kabel texnikasında əsasən qat-qat sarıma

tətbiq edilir. Bu halda sarınan elementlər mərkəzi güc elementinin

ətrafında konsentrik olaraq yerləşir. Əgər ayrı-ayrı elementlər

104

(optik modullar, aşqarlar və s.) sarınırsa, bu hörmə sarımalı kabel,

əgər kabelin özəyi hörülmüş elementlərdən təşkil olunmuş

modullardan sarınırsa, belə kabel modullu kabel adlanır.

Sarımanın iki növü vardır: spirallı sarıma və SZ-sarıma

(sarımanın istiqamətinin növbələnməsi ilə sarıma).

Özəyin doldurulması. Optik-lif kabelin su buraxmamaq

qabiliyyətini təmin etmək üçün özəyin elementləri arasındakı boş

sahə yüksək təzyiq altında xüsusi hidrofob kompaund (izolyasiya

materialı) ilə doldurulur. Bu halda kompaund kabelin

elementlərinin xarakteristikalarına ziyanlı təsir göstərməyən

tərkibə və kiçik xətti genişlənmə əmsalına malik olmalıdır.

Kabelin örtüyü (qabığı). Örtük optik-lif kabelin özəyini

xaricdən mexaniki, istilik, kimyəvi, işıq təsirlərindən və eləcə də

nəmlikdən mühafizə etməlidir. Bu məqsədlə daha çox polietilen

istifadə edilir. Daxili kabel çəkmə üçün örtüyün materialı kimi

perforetilen-propilen, perftoralkoksisopolimer, etilen və

vinilasetat etilini istifadə edilir. Kabelin örtüyünün əsas növləri:

polietilen, polivinilxlorid, ftorlu plastmass, tərkibində qalogen

olmayan materiallar.

Mühafizə örtüyü. Xarici kabel çəkmə üçün və eləcə də

xüsusi kabellər üçün polietilen və yaxud polivinilxloridli mü-

hafizə örtüyündən, əlahiddə hallar üçün isə – poliamid örtükləri

tələb olunur. Onlar kabelin örtüyünün üzərinə çəkilmiş bronu

korroziyadan və xarici zədələnmələrdən qoruyur.

Bronlar. Xüsusi hallarda, məsələn, suyun altında və yaxud

şaxtalarda, daha böyük yüklərin olduğu hallarda əlavə bron tətbiq

olunur. Bronlar aramid lifindən, polad lentlərdən, polad

məftillərdən və i.a. hazırlana bilər.

Kabellərin konstruksiyasının növləri. Optik-lif kabelləri

müəyyən xarakteristikalarına görə aşağıdakı kimi təsnif etmək

olar: xarici çəkmə kabelləri; daxili çəkmə kabelləri; xüsusi

kabellər.Optik-lif kabellərin tipik temperatur diapazonları:

- daşıma (nəqletmə) və saxlama temperaturu -25C-dən + 70C-ə

qədər;

- montaj temperaturu -5C-dən + 50C-ə qədər;

- istismar zamanı temperatur -20C-dən +60C-ə qədər.

105

Xarici çəkmə üçün optik-lif kabellərinin standart uzunluğu

2000-6000 metrdir.

Optik liflərin markalanması. 1982-ci ildə Beynəlxalq

elektrotexniki komitənin İEC304 standartına əsasən aşağı tezlikli

kabel və məftillərin izolyasiyası üçün 12 standart rənglər

müəyyən edilmişdir. Bunlar həmçinin optik liflərin rəngli kodlan-

lanması üçün də istifadə olunur.

Rəngli kodlama aşağıdakı cədvəldə verilmişdir.

Nümunə olaraq, xarici çəkmə üçün istifadə olunan bronlu

optik-lif kabeli (a) və bilavasitə torpaqda çəkmə üçün optik-lif

kabeli (b) şəkil 9.10-da göstərilmişdir.

a) b)

Şəkil 9.10.Xarici çəkmə üçün bronlu (a) və bilavasitə torpaqda

çəkmə üçün (b) optik-lif kabelləri

10. QEYRİ-ELEKTRİK KƏMİYYƏTLƏRİNİN

ÖLÇÜLMƏSİ

10.1. Temperaturun ölçülməsi

Əşyanın qızma dərəcəsini xarakterizə edən kəmiyyət

temperatur adlanır. Temperatur ölçmələri müvafiq şkalalar üzrə

106

aparılmalıdır. Temperaturu ifadə edən ardıcıl ədədi qiymətlər

sisteminə temperatur şkalası deyilr.

Hal – hazırda iki temperatur şkalasından istifadə olunur:

termodinamik temperatur şkalası (TTŞ) və beynəlxalnq praktiki

şkala (BPŞ). TTŞ-nı ilk dəfə 1852-ci ildə Lord Tomson

(Kelvin) təklif etimşdir. Bu şkala termodinamikanın ikinci

qanununa əsaslanır.TTŞ-da temperatur Kelvin (K)-lə, BPŞ-da isə

Selsi (0C) ilə ölçülür.

Kelvin və Selsi şkalaları arasındakı əlaqə belə yazılır:

KCtKT 16,27300

10.1.1. Kontakt termometrləri

Xüsusi ölçmə metodları nəzərə alınmazsa, temperaturu

bütün adi ölçmə metodları iki əsas prinsipə əsaslanır: kontaktlı və

kontaktsız termometriya. Kontakt termometrlərində obyektlə

termoçevirici arasında enerji mübadiləsi istilikkeçirmə (bərk

cisimlərin temperaturunun ölçülməsində) və konveksiya yolu ilə

yerinə yetirilir. Kontaktsız metodlar ölçmə çeviriciləri ilə obyekt

arasında şüalanma yolu ilə enerji mübadiləsinə əsaslanır.

Termometrin çıxış siqnalından asılı olaraq kontakt

termomentrləri mexaniki və elektriki kontakt termometlərinə

ayrılırlar.

Mexaniki kontakt termometrlərinə aşağıdakılar aiddir:

Dilatometrik və bimetal termomentlər. Bu termometrlərin

iş prinsipi, bərk cisimlərin istiliyin dəyişməi nəticəsində öz xətti

ölçülərini dəyişməsi xassəsinə əsaslanmışdır.

Dilatometrik termometrlərdə temperatur biri (ox)

digərinin (boru) içərisində qoyulmuş iki metal çubuğun uzanması

nəticəsində alınan fərqlərlə müəyyən edilir.

Bimetal termometrlərdə temperaturun ölçülməsi ensiz

metal səthlərin açılıb düzlənməsi və ya yığılıb əyilməsinə

əsaslanmışdır. Bu səthlər iki metaldan və ya xəlitədən ibarət olub,

bir – birinə qaynaq edilir. Onların temperatur genişlənmə

əmsalları müxtəlif olduğundan, qızdırılan zaman açılıb düzlənmə

və ya yığılıb əyilmə hadisəsi baş verir.

107

Mayeli termometrlərin işləmə prinsipi maye və

termometrik şüşənin istidən genişlənmə əmsallarının müxtəlif

olmasına əsaslanmışdır.

Mayeli termometrlərdə işçi maye kimi civə, toluol, etil

spirti, kerosin, pentan və s. istifadə olunur. Əksər hallarda işçi

maye kimi civədən istifadə edilir.

Manometrik termometrlərin iş prinsipi qapalı qazın,

buxarın və mayenin qızdırıldıqda təzyiqinin dəyişməsinə

əsaslanmışdır.

Mexaniki kontakt termometrlərinin az sərflərlə ölçmə

aparmağa imkan verməsinə, etibarlılığına və asan xidmət

edilməsinə baxmayaraq, onların çox mühüm bir nöqsanı var: çıxış

siqnallarının uzaq məsafələrə ötürülə bilməməsi. Buna görə də

sənaye praktikasında elektrik kontakt termometrlərindən geniş

istifadə olunur.

Elektrik kontakt termometrlərinə aşağıdakılar aiddir:

Elektrik müqavimət termometrləri. Bu termometrlərin iş

prinsipi naqillərin və yarımkeçiricilərin müqavimətinin

temperaturdan asılı olaraq dəyişməsinə əsaslanmışdır.

Müqavimət termometrlərinin materialı kimi yaxşı elektrik

keçiriciliyinə malik olan metallar, məsələn platin, mis, nikel

istifadə olunur. Bu metallar üçün orta müqavimət temperatur

əmsalları: platin üçün 3,85 10 –3 K–1; nikel üçün 6, 17 10 –3 K–1;

mis üçün 4, 27 10 –3 K–1 təşkil edir.

Yarımkeçirici müqavimət termometrləri bəzən

termistorlar və yaxud termomüqavimətlər adlanırlar. Onların

hazırlanmasında titan, maqnezium, dəmir, kobalt, manqanin və

mis oksidlərindən, yaxud bəzi metalların müxtəlif qarışıq

kristallarından (məsələn, germanium) istifadə edilir.

Müqavimət termometrlərinin ölçmə cihazları üç qrupa

ayrılır: müvazinətli körpülər; müvazinətsiz körpülər; loqometr-

lər.

Termoelektrik termomentrlər (termocütlər). Termoelek-

trik termometrlər vasitəsilə temperaturun ölçülməsi termoelektrik

effekti hadisəsinə əsaslanmışdır. 1821-ci ildə Tomas I.Zeebek iki

müxtəlif naqildən ibarət qapalı dövrədə birləşmə nöqtələrini

108

qızdırdıqda cərəyan axdığını müşahidə etmişdir.Belə dövrəyə

termoelektrik termometri (termocüt) deyilir. Avtomatik potensio-

metrin sadələşdirilmiş prinsipial sxemi şəkil 10.1-də

göstərilmişdir.

Şəkil 10.1. Avtomatik potensiometrin sadələşdirilmiş sxemi

Burada termoelektrik termometrin siqnalı (E(tz,t0))

müvazinətsiz körpünün diaqonalından götürülən Uk

kompensasiyaedici gərginliklə müqayisə edilir. Əgər E(tz,t0)Uk

olarsa, vibroçeviricinin girişinə U gərginliyi verilir. Burada

sabit gərginlik dəyişən cərəyan siqnalına çevrilir, sonra

gücləndirici vasitəsilə gücləndirilir və reversiv mühərrikə (RM)

verilir. Mühərrik həm Rr reoxordunun sürüngəcini, həm də ölçmə

cihazının əqrəbini hərəkət etdirir. Sürüngəcin hərəkəti nəticəsində

Uk gərginliyi dəyişir, U =0 olanda o, ölçülən termo – e.h.q. ilə

müvazinətləşir və mühərrik dayanır. Beləliklə, t.e.h.q.-nin hər cür

dəyişməsi RM-in hərəkətə gəlməsinə səbəb olur, başqa sözlə,

cihaz fasiləsiz olaraq ölçülən siqnalı məlum gərgnliklə

kompensasiya edir. Seriya ilə buraxılan avtomatik cihazların

dəqiqlik sinifləri 0,25; 0,5 və 1,0 olur.

10.1.2. İstilik şüalanmasına görə cisimlərin

temperaturunun ölçülməsi (pirometriya)

Temperaturu mütləq sıfırdan yüksək olan hər bir səth

elektromaqnit şüalanma buraxır. Bu şüalanmaya görə cismin

109

temperaturunu təyin etməyə imkan verən ölçmə cihazları

şüalanma pirometrləri və yaxud sadəcə pirometrlər adlanırlar.

Qızdırılan cismin temperaturu artdıqca onun şüalanma

spektri (müəyyən uzunluqlu dalğada şüalanması – parlaqlığı) və

inteqral şüalanma (tam şüalanma) sürətlə artır. Qızdırılan cismin

bu iki xassəsindən istifadə edərək həmin cismin temperaturu

ölçülür. İş prinsipləri bu xassələrə əsaslanan şüalanma

pirometrləri optik və radiasiya pirometrlərinə ayrılır.

Optik pirometlər. Optik pirometrlərin iş prinsipi

temperaturu ölçülən və etalon kimi qəbul edilən cismin par-

laqlığının müqayisəsinə əsaslanmışdır. Etalon cisim vəzifəsini

közərmə lampası (daha doğrusu onun teli) görür. Bu qrup

cihazlardan ən geniş yayılanı közərmə teli itən optik

pirometrlərdir. Şəkil 10.2-də pirometrin prinsipial sxemi

verilmişdir.

Şəkil 10.2. Pirometrin prinsipial sxemi

Şüalandırıcının 1 təsiri obyektivin linza 2 və diafraqma 4

ilə lampanın 5 közərmə teli müstəvisinə fokuslanır.Közərmə

lampası 11 reostatı və 10 mənbəyindən qidalanır.

Lampanın qidalanma dövrəsinə şkalası tempeartur

dərəcələri ilə dərəcələnən cihaz (mullivoltmetr) 9 qoşulmuşdur.

Operator diaqram 6, linza 8 və qırmızı işıq 7 süzgəci

vasitəsilə közərmiş cismin fonunda lampanın telini görür.

Ölçmə zamanı obyektiv temperaturu ölçülən közərmiş cismə,

gözlük isə gözə yaxınlaşdırılır. Közərmiş cismin və lampanın

110

telinin aydın görünüşü alındıqdan sonra reostatın sürüngəci

hərəkət etdirilərək lampanın telinin parlaqlığı tənzim edilir.

Cihazdakı qırmızı işıq süzgəci yalnız müəyyən dalğada olan

şüaları buraxır.Lampanın telinin orta hissəsi gözdən itənə qədər

reostatın sürüngəci hərəkət etdirilir. Bu vaxt millivoltmetrdən ölçü

götürülür. Lampanın közərmə teli volframdan olub, 14000C-yə

qədər qızdırıla bilər. Bu temperaturdan yüksək temperaturları

ölçmək üçün cihaz boz işıq süzgəci ilə təchiz edilir. Boz işıq

süzgəci, müxtəlif uzunluqlu dalğaları eyni dərəcədə udur.

10.1.3. Optik-lif temperatur vericisi

Optik-lif temperatur vericisinin struktur sxemi şəkil 10. 3

- də göstərilmişdir.

Şəkil 10.3. Optik-lif temperatur vericisinin struktur sxemi

111

Vericinin iş prinsipi flyuoressensiya effektinə əsaslanır.

Optik lifin xarici ucuna flyuoressent maddə çəkilir.

Ultrabənövşə diapazonlu zondlu optik şüanın təsirindən

yaranan ikinci şüalanma bu lif tərəfindən qəbul olunur.

Flyoressent şüalanmanın təşkiledicilərindən biri üçün (1 = 510

nm) ölçülən mühitin temperaturundan güclü, digər təşkiledicisi

üçün isə (2 = 630 nm) çox zəif asılılıq xarakterikdir.

Temperatur siqnalı müvafiq 1 və 2 intensivliklərinin nisbəti

kimi iki dalğa uzunluğu metoduna görə hesablanır. Zondlayıcı

mənbə kimi ultrabənövşəyi = 300…400 nm-li işıq diodu istifadə

olunur.Belə vericinin temperaturu ölçmə diapazonu -50 … 200C,

dəqiqliyi – 0,1C; çağırışa cavabvermə müddəti – 0,5 saniyədir.

Radiasiya pirometrlərinin iş prinsipi şüa enerjisinin istilik

təsirinə əsaslanmışdır. Ragiasiya pirometrləri optik sistemlə

(linzalarla) təchiz edilir. Bu optik sistem tempearturu ölçülən

közərmiş cisimdən gələn şüaları adətən kiçik termoelektrik

batareyadan (bir neçə kiçik ətalətli termocütlərin

ardıcılbirləşdipilməsi), elektrik müqavimət termometrlərindən və

ya termistorlardan ibarət olan istilik qəbuledicidə toplayır. İstilik

qəbuledici ölçü cihazı (ÖC) kimi millivoltvertlərdən, avtomatik

potensiometrlərdən və muvazinətli körpülərdən istifadə edilir.

10.2. Təzyiqin ölçülməsi

Təzyiqi ölçmək üçün müxtəlif metod və vasitələrdən

istifadə edilir.

Elastik həssas elementli manometrlərdə təzyiqin ölçüsü

olaraq manometrik yayın əqrəbli mexanizmə ötürülən elastik

yerdəyişməsi götürülür. Həssas element kimi metallik və qeyri-

metallik müxtəlif membranlar, silfonlar, borulu yaylar və s.

istifadə olunur.

Elektrik manometrlərinə aşağıdakılar aiddir:

Müqavimət manometrlərinin iş prinsipi ölçülən təzyiq

nəticəsində onların həssas elementlərinin elektrik xassəsinin

dəyişməsinə – keçiricinin müqavimətinin təzyiqə görə

112

dəyişməsinə əsaslanmışdır. Cihaz həssas elementi diametri

0,05 mm olan manqanın naqildən hazırlanmış makaradan

ibarətdir. Təzyiq nəticəsində makaranın dolaqlarının elektrik

müqavimətinin dəyişməsi avtomatik müvazinətli körpülər

vasitəsilə ölçülür.

Tutum manometrlərinin iş prisipi müstəvi kondensato-

run tutumunun onun lövhələri arasında məsafədən asılı olaraq

dəyişməsinə əsaslanmışdır.

Pyezoelektrik manometrlər əsasən dinamik təzyiqləri

ölçmək üçün istifadə olunurlar. Pyezoelektrik material kimi daha

çox kvars kristalı işlədilir ki, onlarda tətbiq edilən təzyiqin

qiymətindən asılı olaraq elektrostatik yüklər yaranır. Potensiallar

fərqinə görə təzyiqin qiyməti haqqında mühakimə yürüdülür.

Differensial manometrlər təzyiqlər fərqini ölçməyə

imkan verir. Onlar ayrıca və ikinci cihazla birlkdə işləyə

bilər.Bu tip manometrlərə üzgəcli, silfonlu və membranlı

difmanometrlər daxildir. Təzyiqin ölüulməsində optik-lif

vericilərindən də istifadə edilir. Belə təzyiq vericisi optik

vericilərin əksetdirmə növünə aiddir. Burada işığın əksolunma

şəraitinin dəyişməsi membrana ilə yerinə yetirilir.

Təzyiq vericisinin struktur sxemi şəkil 10.4-də göstəril-

mişdir.

Şəkil 10.4.Təzyiq vericisinin struktur sxemi

113

Vericinin konstruksiyasında 100 lifdən ibarət optik-lif

hörməsi və qalınlığı təxminən 20 mkm olan həssas membrana

istifadə olunur. Təcrübədə belə təzyiq vericisi maye mühitlərin

təzyiqini 10 kPa-a qədər qeyd etməyə imkan verir.

10.3. Təcilin ölçülməsi

Hərəkətli obyektlərin təcilini ölçən cihazlara akselerometr

deyilir. Adətən ölçmə prosesində xətti təcil ətalət qüvvəsinə

çevrilir: F = ma, burada m – hərəkət edən cismin kütləsi, a –

təcildir.

Ölçmənin vəzifəsi burada qüvvənin ölçülməsindən ibarət

olur. Elektrik akselerometrləri prinsip etibarilə yerdəyişmə

çeviriciləridir. Elektrik hissələrinin növünə görə akselerometrlər

rezistiv, induktiv (passiv) və pyezoelektrik (aktiv) təcil ölçmə

çeviricilərinə ayrılırlar.

Rezistiv təcil çeviricilərində seysmik kütləyə təsir edən

qüvvənin elektrik kəmiyyətinə çevrilməsi körpü sxeminə

qoşulmuş metal və yaxud yarımkeçirici tenzorezistorlarının

köməyi ilə yerinə yetirilir. Rezistiv təcil çeviriciləri passiv

çeviricilərdir. Yarımkeçirici həssas elementli rezistiv çeviricilər

– pyezorezistiv çeviricilər daha yüksək həssaslığa malikdirlər.

İnduktiv təcil çeviriciləri kiçik ölçülərə malik olmaqla çox

həssasdırlar və statik vəziyyətdə qeyri – məhdud istifadə oluna

bilərlər.Belə çeviricilərdə bir neçə başlanğıc keçid prosesindən

sonra kütlə ölçülən təcilə mütənasib olacaqdır. Kütlənin

yerdəyişməsini elektrik siqnalına çevirmək üçün reostat, induktiv

və differensial transformator çeviricili akselerometrlərin giriş

kəmiyyətlərinin dəyişmə diapazonu (1 – 10) mm, tenzorezistor

çeviricilərində xüsusi rəqslərin tezliyi bir qədər çox olur.

Yüksək tezliklər spektrinə malik təcilin ölçülməsi üçün

pyezoelektrik çeviricisi olan akselerometrlərdən istifadə olunur.

Ölçülən təcilin təsirindən çeviricinin seysmik kütləsi

müəyyən qüvvə yaradır və bu qüvvə pyezoelektrik həssas

elementə təsir edərək, onun səthində elektrik yüklərinin və

nəticədə təcilə mütənasib olan elektrik gərginliyinin yaranmasına

114

səbəb olur. Bu gərginliyin sonradan emalı üçün çox böyük giriş

müqavimətinə malik olan gücləndiricilər tələb olunur.

Optik-lif təcil vericisinin iş prinsipi ikiqat optik şüasınma

effektinə əsaslanmışdır.Bu effekt əsasında qurulmuş təcil

vericisinin struktur sxemi şəkil 10.5-də göstərilmişdir.

Şəkil 10.5.Fotoelastiklik effekti əsasında təcil vericisi

Yük bilavasitə optik elementə bərkidilmişdir. Yükün rəqsi

zamanı elementə kütlənin təcilə hasilinə mütənasib qüvvə təsir

edir ki, bu da ikiqat şüasınmanın əmələ gəlməsinə səbəb olur.

Bunun nəticəsində optik kristalın çıxış kənar səthində şüaların

optik gedişlərinin fərqinə L mütənasib olan fazalar fərqi

yaranır.Fotoelastik elementdən sonra yerləşən ¼ dalğalı lövhə

dairəvi polyarizasiyalı işıq dalğalarını xətti polyarizasiyalı

şüalanmaya çevirir. Analizatordan sonra optik güc fotodetektorla

detektrlənir.Optik-lif akselerometrinin baxılan növünün köməyi

ilə 0,1 … 30 g diapazonunda təcilləri 3 kHs-ə qədər tezlik

zolağında 1%-ə qədər dəqiqliklə ölçmək olar.

10.4. Bucaq sürətinin ölçülməsi - optik-lif hiroskopu

Hiroskop inersial idarəetmə və naviqasiya sisteminin əsas

elementi olub, bucaq sürətini ölçmək funksiyasını yerinə yetirir.

115

Bir çox aviasiya və robototexniki sistemlərdə indiyə qədər

mexaniki hiroskoplar tətbiq edilir ki, bunların da hazırlanması

xüsusi diqqət və dəqiqlik tələb edir.

Halqa tipli optik-lif hiroskopları mexaniki hiroskoplardan

hərəkət edən elementlərinin olmaması, yüksək həssaslıq və xətti

xarakteristikalı olçmə, praktiki olaraq ani işə düşmələri ilə

fərqlənirlər.Həlqəvi optik-lif hiroskopunun struktur sxemi şəkil

10.6-da göstərilmişdir. Optik-lif hiroskopu belə işləyir.

Şəkil 10.6.Optik-lif hiroskopunun struktur sxemi

Birmodalı optik lifli halqaya optik linzalar və mənbənin

optik oxuna nəzərən 45 bucaq altında yerləşdirilmiş ayırıcı optik

lövhə vasitəsilə lazer şüalanması daxil edilir. Lövhənin olması

nəticəsində optik lifdə işıq dalğaları bir-birinə qarşı istiqamətdə

yayılırlar (səpələnirlər). Əgər sistem inersial məkana görə

sükunətdədirsə, qarşı-qarşıya olan dalğaların optik yolları eynidir

və onlar arasında fazalar fərqi yaranmır. Optik sistem bucaq

sürəti ilə fırlandıqda bu dalğaların ayırıcı lövhəyə çatma

116

müddətləri arasındakı fərq nəticəsində fazalar fərqi yaranır.

Bu fərq nəticəsində fotoelementin bəbəyi müstəvisində

interferensiya mənzərəsi yaranır, qəbul edilən siqnalın intensivliyi

isə belə ifadə olunur: cos2P1P2P1PP ,

burada P1, P2 – qarşı-qarşıya optik dalğaların intensivlikləridir.

Fotodetektrləndikdən sonra siqnalı emal bloku fırlanmanın

bucaq sürətini hesablayır. Xüsusi optik sistem P1 = P2 şərtini

təmin edir, belə ki, bu halda sistemin fazanın dəyişməsinə olan

həssaslığı optimaldır.

Baxılan hiroskop bucaq sürətini yüksək dəqiqliklə ölçməyə

imkan verir. Bu prinsipdə kiçik qabaritli hiroskoplar

hazırlanmışdır. Onlar avtomatik idarəetmə və aviasiya, kosmik

texnika naviqasiya sistemlərində geniş tətbiq olunurlar. Hal-

hazırda Yaponiyada, Rusiyada, ABŞ-da, Fransada bu prinsipdə

inteqral optik hiroskopların hazırlanması sahəsində aktiv

tədqiqatlar aparılır.

10.5. Ölçmə informasiyasinin yığılması və emalı

Ölçmə informasiyasının yığılması və emalı üçün ölçmə-

hesablama kompleksləri (ÖHK) geniş istifadə olunur. ÖHK vahid

metroloji təminat əsasında fəaliyyət göstərən və ölçmə

informasiyasının alınması, emalı və istifadə olunması

alqoritmlərini realizə edən, proqramla idarə olunan ölçmə,

hesablama, köməkçi texniki vasitələr və tədqiqat obyektinə (TO)

təsiredici vasitələr yığımından ibarətdir.

Bu halda komplekslər aşağıdakı əməliyyatları yerinə

yetirir: ölçmə nəticələrinin ilkin emalı; verilənlərin daxilolma

tempində dolayı, birgə və müştərək ölçmə nəticələrinin alınması;

sorğuların, növbələrin, prioritetlərin qoyulmasının, operatorla

dialoq rejiminin təşkili də daxil olmaqla eksperimentin gedişində

ayrı-ayrı qovşaqların fəaliyyətinin idarə edilməsi; metroloji

xarakteristikalara nəzarət də daxil olmaqla komplekslərin

traktlarının işləmə qabiliyyətlərinə nəzarət; alınan informasiyanın

servis emalı (nəticələrin cədvəl, qrafika və s. şəklində təqdim

117

olunması); alınan informasiyanın yadda saxlanması; analoq və

diskret siqnallar şəklində tədqiqat obyektinə idarəedici təsirlərin

yaradılması.

ÖHK blok-modul prinsipində icra edilən texniki vasitələr

əsasında qurulur ki, bu da belə komplekslərin dəyişən struktur

üzrə yaradılmasına imkan verir. Bu cür ÖHK elmi tədqiqatların

(ET AİS), texnoloji proseslərin avtomatlaşdırılmış idarəetmə

sistemlərinin (TP AİS) yaradılması, eləcə də kosmik gəmilər,

dəniz gəmiləri və digər nəqliyyat vasitələri kimi mürəkkəb

obyektlərin idarə edilməsi üçündür.

Təyinatından asılı olaraq ÖHK-nin aşağıdakı növləri

vardır:

- ET AİS-lərin yaradılması,eləcə də müxtəlif məmulatların və

materialların sınağı üçün universal ÖHK;

- ET AİS və yaxud TP AİS-nin məhdud saylı eyni tipli məsələ

yığımları üçün problem yönlü ÖHK;

- tək-tək (spesifik) tədqiqat və yaxud sınaq məsələləri üçün

unikal ÖHK.

ÖHK-də hesablama vasitələri kimi analoq, hibrid və

rəqəm hesablama qurğuları, mikro- və mini-kompyuterlər istifadə

oluna bilər.

ÖHK müxtəlif prinsiplərdə qurula bilərlər. 10.7 a şək-

lində informasiya-ölçmə sistemindən (İÖS) və kompyuterin

kaskadlı birləşməsindən istifadə edən ÖHK-nin struktur sxemi, b

şəklində isə kompyuterin qapalı kontura qoşulduğu ÖHK-nin

struktur sxemi göstərilmişdir.

10.7, a şəklindəki sxemdən görünür ki,ölçmə informa-

siyası TO-dan vericilər (V) vasitəsilə qəbul edilərək, informa-

siyanı çevirmə və təsviretmə bloklarına (ÇTB) verilir. Ölçmə

informasiyası rəqəm tablolarının köməyi ilə tədqiqatçıya (T)

çatdırılır və müxtəlif hesablamalar aparılması üçün kompyuterə

daxil edilir.

Tədqiqatçı təsiretmə qurğuları (TQ) vasitəsilə TO-ya təsir

edərək onun vəziyyətinin tələb olunan xarakteristikalarını ala

bilir. Bütün kompleks qapalı avtomatik sistem kimi qurulduqda

ÖHK-nın yeni imkanları tam şəkildə aşkar olur.

118

Şəkil 10.7. İÖS və kompyuter kaskadlı birləşməsindən istifadə

edən (a) və kompyuter qapalı kontura qoşulduğu (b) ölçmə -

hesablama komplekslərinin struktur sxemləri

Belə sistem ümumi proqramla işləməyə, ölçmə

informasiyasının emalına,TO-ya təsir etmək üçün qərarlar qəbul

etməyə,həmçinin T ilə qarşılıqlı təsir şəraitinə görə birləşmiş

olur (şəkil 10.8, b). Burada ORQ-obyektlə rabitə qurğusudur.

ÖHK qurulmasının əsasını rəqəm ölçmə texnikasının müasir

vasitələri və kiçik kompyuterlər təşkil edir. ÖHK də İÖS kimi

eyni sistem uyğunluğu əlamətləri olan aqreqat-modul prinsipi

əsasında qurulur. Ancaq ÖHK üçün daha bir uyğunluq

əlamətini,yəni proqram uyğunluğu əlamətini yerinə yetirmək

lazımdır. Proqram uyğunluğu dedikdə funksional bloklar arasında

informasiya mübadiləsi qaydalarının unifikasiya edilməsi,

uyğunluğu və normalaşdırılması başa düşülür.

119

ƏDƏBİYYAT

1. Məmmədov H.Ə., Əhmədov R.M. Ölçmə texnikasının əsasları

– Bakı: 2011.

2. Məmmədov H.Ə., Hacıyev Ç.M. Ölçmə nəticələrinin emal

metodları -Bakı: Sabah, 2008.

3. Məmmədov H.Ə.,Əhmədov R.M. İdarəetmə sistemlərinin

element və qurğuları – Bakı: Elm, 2006.

4. Məmmədov H.Ə., Namazov M.B., Əhmədov R.M. Avtomatlaş-

dırmanın əsasları – Bakı: Elm, 2009.

5. Ahmedov R. Sensorsysteme & Digitale Signalverarbeitung –

Edication and Culture, Baku, 2003

6. Tumanski S. Principles of electrical measurement, CRC Press

Taylor & Francis Group, 2006

7. Putten van A.F. Electronic Measurement Systems: Theory and

Practice, IOP Publ., 2003

8. Rathore T.S. Digital Measurements Techniques, CRC

Press,, 2004

9. Измерительные оптические трансформаторы тока и на-

пряжения – www.ruscable.ru

10. Волоконно-оптические трансформаторы тока и напря-

жения – www.profotech.ru

11. Трансформаторы постоянного напряжения и тока –

www.onaton.ru

12. Андреев А.Н., Гаврилов Е.В. и др. Оптические измерения

– М.:логос, 2012.

13.Жижин В. Волоконно-оптические датчики: перспективы

промышленного применения – «Время электроники»,

2010, www.russianelectronics.ru

14.Окоси Т., Oкатото К. и др. Волоконно-оптические датчики

– Л.:Энергоатомиздат, 1991

15.Власов М., Сердцев А. Оптические трансформаторы –

Энергоатомиздат, 2007, 1

16. Оптические измерительные преобразователи –

www.tektologic.ru

120

17. Blake I., Williams W., Glasov C., Bergh R., Fetting K.,

Hadley E. and Sanders G.- Optical Current Transducers for

High Valtage Applications, 2nd EPRI Optical Sensors Systems

Vorkshop, Atlanta, San.2000

18. Nikolay I. Starostin, Maksim V.Ryabko, Yurii K.

Chamorovski,... “Interferometric Fiber – Optic Electric

Current Sensor for Industrial Application”, Key Engineering

Materials, vol.437, 2010

19.Wilde I.P., Hesselink L., Mclahon S.W. et al. Measurement of

electro-optic and electro-gyratory effects in Bi12TiO20. Appl.

Phys.vol.67, 5,1990